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"Alliages perfectionnés,,. a
Cette invention concerne les alliages et/principalement pour objet de fabriquer un alliage d'aluminium et d'étain,et s'il y a lieu,du zinc et du magnesium incorporé ou allié aux premiers,l'alliage étant de faible densité spécifique tout en possédant une grande résistance a la traction, un bon allongement, ne se corrodant pas et possédant d' autres qualités permettant de substituer cet alliage dans certains cas, à l'acier de bonne qualité.
La présente invention,à considérer corme un produit nouve au, se compose essentiellement d' aluminium dans lequel on a incorpo- ré de l'étain,libéré de son oxyde,par la réaction avec un allia- ge comprenant un métal qui remplace l'étain,ce dernier s'alliant directemt à l'aluminium pour former l'alliage nouveau.En plus @
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l'alliage contient une quantité appréciable de zinc,s'il est destiné à la fonderie, et n'en contient pas, ou pommais prêté-. rablement du cuivre ou du plomb, ou les deux à la fois,lorsqu'on a l'intention de laminer l'alliage pour l'obtention de feuilles.
La résistance à la traction peut être accrue par addition d'une' petite quantité de manganèse.
La séparation de l'étain de son oxyde est effectuée de préférence au moyen d'un alliage au magnesium,ce dernier étant sous la forme d'un alliage zinc-magnesium ou d'un alliage cuivre- msgnesiun, le zinc et le cuivre étant introduits en même temps dans l'alliage.
La quantité d'alliage de magnesium employée, eu égard à sa teneur en magnésium,doit être suffisante sans plus,pour ef-. fectuer la réduction de l'oxyde d'étain au moyen de l'autre métal composant 1.sillage,ou bien un excès de magnésium peut être employé/mais l'alliage résultant contiendra du magnésium.
Cet alliage est incorporé avec l'aluminium au l'alliage d'alu-. minium.
Afin de rendre la compréhension plus facile,une façon de procéder dans la fabrication de l'alliage suivant l'invention, est décrite ci-arès, mais il est entendu que des modifications de procédé et de proportions peuvent âtre adoptées.
Tout d'abord on expose un alliage de zinc et de magnesium en fondant ces deux métaux dans un creuset approprié et en pré- sence d'une atmosphère réductrice. La composition de cet alliage Peut utilement êtrede 90% zinc et 10% magnsesium, qucique d'au.. tres proportions convennent également quand l'alliage est des, tiné à, la fonction. Quand l'alliage final d'aluminium est desti. ne au lamingae en feuilles, une très petite quantité de zinc, ou à défaut,une proportion appréciable de cuivre sous forme d'allia- ge cuivre-magnésium peut âtre incorpora.
Cat alliage de magesium peut être préparé sous forme granulée on réduit en petits morceaux après la coulée
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La phase suivante consiste à placer l'alliage au magnésium granulé ou en morceaux dans un creuset et de le recouvrir d'oxy- de d'étain en poudre,mélange de préférence avec un peu d'oxyde - de zinc,ce dernier étant favorable pour maintenir la porosité de l'oxyde d'étain et parsuite la réduction de l'étain,sans être réduit lui-même d'une façon appréciable.
Les proportions d'alliage de magnesium par rapport à l'oxyde d'étain sont calculées suivant la teneur de zinc ou de cuivre désirée dans l'alliage d'aluminium final,mais la quanti- té d'alliage de magnesium employée doit être suffisante pour réduire intégral amant la quantité d'oxyde d' étain.
Le creuset contenant l'alliage de magnésium et la couche d'oxyde d'étain et d'oxyde de zinc, est placedans un tour à at- mosphère réductrice ; le contenu est chauffé jusqu'au rouge et maintenu à cette température pendant trente minutesenviron.
La température est élevée ensuite au moins jusqu' à la tempéra- ture de fusion de l'aluminium,après quoi l'aluminium est ajouté.
La quantité totale d'aluminium à incorporer dans l'alliage final est divisée de préférence en 2 parties égales,une des partiel est ajoutée à la masse liquefiée et bien mélangée,puis on ajoute le restant en ayant soin d'enlever d'abord soigneusement les scories du métal en fusion. L'aluminium ajouté peut être pur ou contenir de faibles quantités d'autres métaux,en particulier le manganèse qui exerce une influence favorable sur la résistance à la fraction du produit à obtenir.
Les teneurs suivantes conviennent pour exécuter les opéra- tions décrites ci-dessus:
8 parties en poids d'oxyde d'étain
5 " " " d'oxyde de zinc
40 " " d' alliage zinc-magnésium
60 " d'aluminium.
Les alliages obtenus par le procédé ci-dessus sont particu- lièrement légers,vu leur grande résistance à la traction et
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d'autres qualités avantageuses.
Comme mentionné ci-avant,le zinc ajouté en quantité appré- ciable est favorable pour l'alliage destiné à la fonderie et une faible quantité de cuivre est tolérée,mais la quantité de zinc doit être minime ou faire défaut dans le cas de laminage de l'alliage, et à sa place une quantité substantielle de cuivre peut être incorporée avec ou sans plomb,par exemple environ
0,5% de plomb et 2,75 % de cuivra.
:Le laminage de l'alliage pour améliorer la résistanceà la traction et réduire les lingots en feuilles , est exécuté de préférence de la façon suivante:
Après être chauffé soigneusement aux environs de 150 jusqu'à 200 C dans un four à moufle, l'alliage est laminé et soumis à l'action d'un jet de vapeur humide ou surchauffé capable de pénétrer la surfaceporeuse à cette température,on la rendant résistante à la corrosion. Quand l'alliage est réduit environ à un quart de pouce par le laminage, la température a baissé jus- qu'à environ 100 0 et on continue à laminer jusqu'à, obtention da l'épaisseur désirée.
Pour convenir à certains emplois l'alliage, en feuilles doit acquérir une plus grande résistance à la traction que celle obte- nue par laminage comme déorit ci-dessus; celle-ci peut être obte- nue par un traitement préliminaire du lingot et qui consiste en une opération d'étirage. A cet effet un côté du lingot est tiré en pa@sant par une gorgeovale ou rectangulaire et de section plus petite que celle du lingot d'alliage, de telle façon que ce der- nier éprouve une compression et un étirage par l'effort de trac- tion exercé au bout, une méthode convenable de traction étant adoptée à cet effet.
Ces opérations peuvent se succéder en em- ployant des gorges de profondeur décroissante.mais à largeur con- stante. L'étirage ou opération analogue est effec-tuée de prête. rence à une temp^rature de 150 jusqu'à 200 C, les opérations de laminage subséquentes étant exécrées sur le métal étiré immédia-.
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tement âpres c'est-à-dire pendant qu'il est encore chaud.
La sujétion de l'alliage au jet de vapeur est avantageuse quand on l'applique à l'alliagecoulé enc orchaud.
REVENDICATIONS.
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"Advanced alloys ,,. A
This invention relates to alloys and / primarily for the purpose of making an alloy of aluminum and tin, and where appropriate, zinc and magnesium incorporated or alloyed with the former, the alloy being of low specific density while by having a great tensile strength, a good elongation, not corroding and having other qualities making it possible to substitute this alloy in certain cases, for the steel of good quality.
The present invention, to be considered as a new product, consists essentially of aluminum in which tin has been incorporated, freed from its oxide, by the reaction with an alloy comprising a metal which replaces the tin. tin, the latter alloying directly with aluminum to form the new alloy.
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the alloy contains an appreciable quantity of zinc, if it is intended for the foundry, and does not contain any, or pommais ready. remove copper or lead, or both, when it is intended to roll the alloy to obtain sheets.
The tensile strength can be increased by adding a small amount of manganese.
The separation of tin from its oxide is preferably carried out by means of a magnesium alloy, the latter being in the form of a zinc-magnesium alloy or a copper-msgnesiun alloy, the zinc and the copper being introduced at the same time into the alloy.
The quantity of magnesium alloy used, having regard to its magnesium content, must be sufficient without more, for ef-. Carry out the reduction of the tin oxide by means of the other metal component 1.sillage, or an excess of magnesium may be employed / but the resulting alloy will contain magnesium.
This alloy is incorporated with the aluminum in the aluminum alloy. minimum.
In order to make understanding easier, one way of proceeding in the manufacture of the alloy according to the invention is described above, but it is understood that modifications of the process and of the proportions can be adopted.
First, an alloy of zinc and magnesium is exposed by melting these two metals in a suitable crucible and in the presence of a reducing atmosphere. The composition of this alloy can usefully be 90% zinc and 10% magnesium, although other proportions are also suitable when the alloy is intended for the function. When the final aluminum alloy is desti. In leaf lamingae, a very small amount of zinc, or failing that, an appreciable proportion of copper in the form of a copper-magnesium alloy can be incorporated.
Cat magesium alloy can be prepared in granulated form reduced to small pieces after casting
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The next step is to place the granulated or lumpy magnesium alloy in a crucible and cover it with powdered tin oxide, preferably mixed with a little zinc oxide, the latter being favorable. to maintain the porosity of the tin oxide and consequently the reduction of the tin, without itself being appreciably reduced.
The proportions of magnesium alloy relative to tin oxide are calculated according to the content of zinc or copper desired in the final aluminum alloy, but the quantity of magnesium alloy used must be sufficient. to fully reduce the amount of tin oxide.
The crucible containing the magnesium alloy and the layer of tin oxide and zinc oxide is placed in a reducing atmosphere tower; the contents are heated to red and kept at that temperature for about thirty minutes.
The temperature is then raised to at least the melting temperature of the aluminum, after which the aluminum is added.
The total quantity of aluminum to be incorporated into the final alloy is preferably divided into 2 equal parts, one of the partial is added to the liquefied mass and mixed well, then the remainder is added, taking care to first remove carefully slag from molten metal. The aluminum added can be pure or contain small amounts of other metals, in particular manganese, which has a favorable influence on the resistance to the fraction of the product to be obtained.
The following contents are suitable for carrying out the operations described above:
8 parts by weight of tin oxide
5 "" "zinc oxide
40 "" of zinc-magnesium alloy
60 "aluminum.
The alloys obtained by the above process are particu- larly light, given their high tensile strength and
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other advantageous qualities.
As mentioned above, the zinc added in appreciable quantity is favorable for the alloy intended for the foundry and a small quantity of copper is tolerated, but the quantity of zinc must be minimal or be lacking in the case of rolling mill. the alloy, and in its place a substantial amount of copper may be incorporated with or without lead, for example approximately
0.5% lead and 2.75% copper.
: The rolling of the alloy to improve the tensile strength and reduce sheet ingots, is preferably performed as follows:
After being carefully heated to around 150 to 200 C in a muffle furnace, the alloy is rolled and subjected to the action of a jet of humid or superheated steam capable of penetrating the porous surface at this temperature, it is making it resistant to corrosion. When the alloy is reduced to about a quarter of an inch by rolling, the temperature has dropped to about 100 ° and rolling is continued until the desired thickness is obtained.
To be suitable for certain uses, the alloy in sheets must acquire a greater tensile strength than that obtained by rolling as described above; this can be obtained by a preliminary treatment of the ingot which consists of a drawing operation. To this end, one side of the ingot is drawn, passing through an oval or rectangular groove and of smaller cross section than that of the alloy ingot, in such a way that the latter undergoes compression and stretching by the force of traction exerted at the end, a suitable method of traction being adopted for this purpose.
These operations can follow one another by employing grooves of decreasing depth, but of constant width. The stretching or similar operation is carried out ready. rence at a temperature of 150 to 200 ° C., the subsequent rolling operations being carried out on the drawn metal immediately.
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very rough, that is, while it is still hot.
The subjection of the alloy to the steam jet is advantageous when applied to the hot cast alloy.
CLAIMS.