Brevet FR3074191A1 (20190531)

REVENDICATIONS1. Produit plat en alliage d'aluminium s'étendant parallèlement à un axe longitudinal (L), et dont la section perpendiculaire à l'axe longitudinal présente une largeur (TL) et une épaisseur (TC), l'épaisseur (TC) étant inférieure à la largeur, l'épaisseur dudit produit plat étant supérieure à 12.5 mm, ledit produit plat étant obtenu à partir d'un procédé de fabrication comprenant : - Un procédé de coulée avec brassage électromagnétique pour former un lingot d'alliage d'aluminium d'épaisseur supérieure à 400 mm, le procédé de coulée étant effectué dans une lingotière, la lingotière définissant un parallélépipède, de telle sorte que le lingot formé s'étend parallèlement à un axe longitudinal (Y), selon une largeur (W) et parallèlement à un axe transversal (X), selon une épaisseur (T), l'épaisseur du lingot étant inférieure à la largeur ; le lingot définissant un plan médian s'étendant selon la mi épaisseur (T/2), parallèlement à l'axe longitudinal (Y), - un procédé de transformation dudit lingot d'alliage d'aluminium comprenant une mise en solution à une température supérieure à 450°C, une trempe et un revenu ou une maturation pour obtenir un produit plat en alliage d'aluminium, caractérisé en ce que ledit procédé de coulée comprend les étapes suivantes - coulée de l'alliage d'aluminium liquide dans la lingotière, selon un axe vertical de coulée (Z), l'alliage étant refroidi, au cours de la coulée, par un ruissellement d'un liquide refroidisseur (3), de façon à former un alliage solide (1s), s'étendant autour d'un alliage liquide (1f), dit marais, l'alliage solide formant un front (10) à l'interface avec le marais (1f), le front étant incliné selon un angle d'inclinaison (a), par rapport à l'axe vertical, l'angle d'inclinaison du front variant selon l'axe transversal (X); - déplacement de l'alliage solide (1s), selon l'axe vertical de coulée (Z), selon une vitesse de coulée (V); - au cours de la coulée, application d'un champ magnétique glissant dont l'amplitude varie selon une fréquence (f), le champ magnétique étant généré par au moins un générateur de champ magnétique disposé à la périphérie de la lingotière, de façon à appliquer une force de Lorentz moyenne (F) en différents points du marais, la force de Lorentz moyenne, durant une période (P) du champ magnétique, étant inclinée par rapport à l'axe vertical (Z) selon un angle d'inclinaison (n), dit angle d'inclinaison de la force de Lorentz, ce dernier variant selon l'axe transversal (X) ; la 39 force de Lorentz présente durant la periode P une force de Lorentz d'intensité maximale ( Fmax); - le marais comportant une zone médiane, s'étendant symétriquement de part et d'autre du plan médian (M) dont l'épaisseur correspond à une demi-épaisseur du lingot 5 - le champ magnétique appliqué se propage selon un axe de propagation, de telle sorte qu'une amplitude maximale (Br-) du champ magnétique se propage selon ledit axe de propagation, en définissant une longueur d'onde de propagation (X), et tel que le procédé de coulée avec brassage électromagnétique correspond à un mode de brassage électromagnétique non stationnaire défini par un paramètre magnétique dit de 10 force, régissant la force de Lorentz d'intensité maximale (F,,,') ; ce paramètre magnétique de force est variable dans un intervalle temporel (At) prédéterminé, ledit paramètre étant : - ladite amplitude maximale (B") du champ magnétique ; - et/ou ladite fréquence (f) du champ magnétique ; 15 - et/ou la longueur d'onde de propagation (X) du champ magnétique ; de façon à obtenir une modulation, dans ledit intervalle temporel, de ladite force de Lorentz d'intensité maximale ( Fmax) se propageant selon l'axe de propagation ou tel que le procédé de coulée avec brassage électromagnétique correspond à un mode de brassage électromagnétique stationnaire plaquant défini par le fait que le champ 20 magnétique glissant se propage selon un axe de propagation parallèle à l'axe vertical de coulée; la fréquence (f) est inférieure à 5 Hz; et la vitesse de coulée (V) et la fréquence (f) sont adaptées de telle sorte que dans toute la zone médiane du marais, à l'interface entre l'alliage liquide (10 et le front, l'angle d'inclinaison de la force ([3) est strictement inférieur à l'angle d'inclinaison (cc) du front. 25\n<CLM>\1\tProduit plat en alliage d'aluminium selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit produit plat présente pour un élément de l'alliage d'aluminium, dont la teneur en poids est supérieure à 0.5 %, ou pour la somme de plusieurs éléments de l'alliage dont la teneur individuelle en poids est supérieure à 0.5%, un critère de dispersion E 30 inférieur à 3.3, de préférence inférieur à 3, plus avantageusement inférieur à 2.5, encore plus avantageusement inférieur à 2 et de manière préférée inférieur à 1.5, le critère de dispersion étant défini selon les expressions suivantes : z = ACzA/ ACzR ACzA = max (CzA) - min (CzA), ACzR = max (CzR) - min (CzR), où : - max (CzA) et min (CzA) désignent respectivement les concentrations maximale et minimale de l'élément considéré ou de la somme des éléments considérés mesurées 5 dans une zone d'analyse (ZA), présentant des macroségrégations intermittentes, par exemple entre les épaisseurs T/3.3 et T/2.3 dudit produit plat; - max (CzR) et min (CzR) désignent respectivement les concentrations maximale et minimale de l'élément considéré ou de la somme des éléments considérés mesurées dans une zone de référence (ZR), considérée comme peu affectée par les 10 macroségrégations intermittentes, par exemple entre les épaisseurs T/12 et T/6 dudit produit plat ; lesdites concentrations étant mesurées sur au moins un profil établi à mi-largeur dans un plan vertical L/TC et selon la direction TC, ledit profil étant représentatif desdites macroségrégations intermittentes de l'élément considéré selon la direction 15 TC.\n<CLM>\1\tProduit plat en alliage d'aluminium selon l'une quelconque des revendications 1 à 2 caractérisé en ce que ledit procédé de transformation ne comprend pas d'étape induisant une déformation plastique supérieure à 5%, typiquement le procédé de transformation 20 ne comprend pas d'étape de laminage à chaud.\n<CLM>\1\tProduit plat selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'épaisseur dudit produit plat est supérieure à 500 mm, en encore plus préférablement supérieure à 600 mm. 25\n<CLM>\1\tProduit plat selon la revendication 3 ou 4 caractérisé en ce que ledit produit plat présente une microstructure telle que le rapport 3i(GT GL) Gs soit inférieur à 1.5, préférentiellement compris entre 0.5 et 1.3 et de manière encore plus préférée entre 0.8 et 1,2 où GT, GL, Gs, correspondent respectivement à la taille de grain moyenne dans le sens travers long, le sens long et le sens travers court du produit plat, la taille de grain 30 étant mesurée à mi épaisseur selon la norme ASTM E112-12.\n<CLM>\1\tProduit plat en alliage d'aluminium selon l'une quelconque des revendications 3 à 5 caractérisé en ce que un critère d'intensité spectrale (t) est inférieur à 0.01, de préférence inférieur à 0.007 et de manière préférée inférieur à 0.005, ledit critère 35 d'intensité spectrale étant calculé en : 41 Déterminant une amplitude maximale d'une transformée de Fourier d'un profil représentatif d'une macroségrégation intermittente d'un élément dont la teneur en poids est supérieure à 0.5% ou la somme de plusieurs éléments de l'alliage dont la teneur individuelle est supérieure à 0.5%, le profil étant établi selon ladite 5 direction TC, ladite amplitude maximale étant déterminée dans une plage de périodes spatiales comprise entre 8 et 25 mm, normalisant ladite amplitude maximale par une concentration nominale Co dudit élément ou par la somme des concentrations nominales des différents éléments considérés. 10\n<CLM>\1\tProduit plat en alliage d'aluminium selon l'une quelconque des revendications 3 à 6 caractérisé en ce que la trempe est réalisée à une vitesse inférieure à 0.1 °C/s.\n<CLM>\1\tProduit plat en alliage d'aluminium selon l'une quelconque des revendications 3 à 7 15 caractérisé en ce que l'alliage d'aluminium correspond à une désignation du type AA7021 ou AA7035.\n<CLM>\1\tProduit plat en alliage d'aluminium selon la revendication 7 ou 8 caractérisé en ce que l'allongement à rupture selon la norme NF EN ISO 6892-1(2016) mesuré dans le 20 sens TL présente une différence d'allongement entre la surface et la mi épaisseur inférieure à 3% , de préférence inférieure à 2.5 %, encore plus préférentiellement inférieure à 2%.\n<CLM>\1\tProduit plat en alliage d'aluminium selon l'une quelconque des revendications 7 à 9 25 caractérisé en ce que l'abattement de résistance par effet d'entaille défini selon la norme E 602-03 présente un écart inférieur à 50%, de préférence inférieur à 25% entre la mi épaisseur et le quart épaisseur.\n<CLM>\1\tProduit usiné et anodisé obtenu à partir du produit plat selon l'une quelconque des 30 revendications 3 à 10 caractérisé en ce que le produit plat est usiné et anodisé.\n<CLM>\1\tProduit plat en alliage d'aluminium selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que le procédé de transformation comprend une étape de corroyage présentant un taux de réduction R supérieur à 2, préférentiellement compris entre 3 et 10, encore plus 35 préférentiellement entre 5 et 7, le taux de réduction R étant défini par le rapport entre l'épaisseur du lingot obtenue par le procédé de coulée et l'épaisseur du produit plat final 42 obtenue après corroyage ou si une opération de scalpage est effectuée avant corroyage, le rapport entre l'épaisseur obtenue après scalpage et l'épaisseur du produit plat final obtenue après corroyage. 5\n<CLM>\1\tProduit plat en alliage d'aluminium selon la revendication 12 caractérisée en ce que l'épaisseur dudit produit plat est comprise entre 40 et 200 mm, préférentiellement entre 70 et 120 mm.\n<CLM>\1\tProduit plat en alliage d'aluminium selon la revendication 12 ou 13 caractérisé en ce 10 que un critère d'intensité spectrale (Ç) est inférieur à 0.01, de préférence inférieur à 0.007 et de manière préférée inférieur à 0.005, ledit critère d'intensité spectrale étant calculé en : Déterminant une amplitude maximale d'une transformée de Fourier d'un profil représentatif d'une macroségrégation intermittente d'un élément dont la teneur 15 en poids est supérieure à 0.5% ou la somme de plusieurs éléments de l'alliage dont la teneur individuelle est supérieure à 0.5%, le profil étant établi selon ladite direction TC, ladite amplitude maximale étant déterminée dans une plage de périodes spatiales comprise entre 8/R et 25/R mm où R est le taux de réduction, normalisant ladite amplitude maximale par une concentration nominale Co dudit 20 élément ou par la somme des concentrations nominales des différents éléments considérés.\n<CLM>\1\tProduit plat en alliage d'aluminium selon l'une quelconque des revendications 12 à 14 25 caractérisé en ce que ledit produit plat présente une microstructure essentiellement non x 3i(GT recristallisée et telle que le rapport soit supérieur à 2, préférentiellement Gs2 compris entre 3 et 10, encore plus préférentiellement entre 5 et 7 où Gr, GL, GS, correspondent respectivement à la taille moyenne de grains non recristallisés dans le sens travers long, le sens long et le sens travers court du produit plat, la taille de grain 30 étant mesurée selon la norme ASTM E112-12.\n<CLM>\1\tProduit plat en alliage d'aluminium selon l'une quelconque des revendications 12 à 15 caractérisé en ce que l'alliage d'aluminium est un alliage de type aéronautique de la série 7XXX ou 2XXX ou 6XXX. 35 43\n<CLM>\1\tProduit plat en alliage d'aluminium selon la revendication 16 caractérisé en ce que l'alliage d'aluminium présente un écart de température entre la température de solidus et la température de solvus inférieur à 60 °C , préférentiellement inférieur à 40°C. 5\n<CLM>\1\tProduit plat en alliage d'aluminium selon la revendication 17 caractérisé en ce qu'il présente un compromis optimisé entre la ténacité, la limite d'élasticité et l'allongement à rupture, caractérisé en ce que l'alliage d'aluminium est un alliage AA7050 , en ce que son épaisseur est comprise entre 70 mm et 120 mm, et tel que la ténacité définie selon la norme E399-12 mesurée à mi épaisseur dans le sens L-T soit supérieur à 40 MPa.m1/2, 10 la limité d'élasticité mesurée dans le sens longitudinal (L) soit supérieure à 470 MPa et l'allongement à rupture mesuré dans le sens travers court (TC) soit supérieur à 6%, préférentiellement supérieur à 7%.\n<CLM>\1\tProduit usiné et anodisé obtenu à partir du produit plat selon l'une quelconque des 15 revendications 12 à 18 caractérisé en ce que le produit plat est usiné et anodisé.