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"PROCEDE D'AUGMENTATION DE LA RESISTANCE A LA CORROSION DES ALLIAGES D'ALUMINIUM-ZINC-MAGNESIUM PAR PLACAGE".
Des alliages d'aluminium avec une teneur en zinc et en magnésium présentent généralement une excellente résistance à la corrosion.Mais il y a des cas,par exemple ceux de la corrosion dans des milieux comme l'eau de mer,dans lesquels il est désirable d'améliorer encore la résistance à la corrosion par une couverture en alliages tout spécialement résistants au milieu attaquant particulier.
Comme principe de choix de l'alliage de plaoage on.admet généralement que le potentiel électrolytique du placage doit être plus électronégatif que,dono d'un rang inférieur à,celui du noyau. Par conséquent il semble qu'on ne peut pas espérer de
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trouver pour des alliages d'aluminium avec du zinc et du magnésium,donc avec deux métaux qui déplacent le potentiel de l'aluminium fortement du côté négatif,des couches de placage en alliages d'aluminium qui soient d'un rang encore inférieur à celui de l'alliage du noyau à teneur de zinc et de magnésium et ne présentent en même temps d'autres désavantages.
Or,suivant la présente invention an a fait la constatation surprenante qu'il est possible de plaquer des alliages d'alumi-
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nium-zinc-magnéeium,contenant jusqu'à IO% de zinc et jusqu'à 9% de magnésium,avec une couche en aluminium très pur et d'améliorer par ce fait la résistance à la corrosion provoquée par certains' agents( par exemple l'eau de mer), sans qu'il se produise une corrosion renforcée à laquelle il fallait s'attendre, aux bords non protégés par la couche de placage.
Dans cette partie de l'invention il s'agit donc essentiellement de l'application de la mesure du placage au moyen d'aluminium très pur, pour empêcher une corrosion renforcée aux endroits non plaqués,comme par exemple des bords des alliages d'aluminiummagnésium-zinc,dans les cas où cela importe particulièrement.
Alors que déjà l'aluminium très pur du commerce est utilisable dans ce but,il est néanmoins avantageux d'employer à sa place de l'aluminium d'une plus grande pureté,par exemple de l'aluminium raffiné ou extra pur, à 99,99% d'Al.
Par une addition de magnésium jusqu'à 9% et/ou de zinc jusqu'à 10% m'action protectrice de la couche de placage peut être encore améliorée,quoique avec des teneurs croissantes en ces métaux la couche de placage elle même est plus fortement attaquée. Le potentiel d'électrode de l'alliage de couverture comparativement à l'alliage constituant le noyau ne joue pas un rôle décisif dans le choix des teneurs en zinc, respectivement en magnésium de l'alliage de placage. On a plutôt constaté que dans le cas des alliages d'aluminium-magnésium-zinc formant le noyau, un matériau de placage occupant un rang supérieur possède également une action protectrice suffisante.
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Le placage avec des alliages d'aluminium-magnésium-zinc est avantageux surtout dans le cas, où des matières de départ d'une qualité inférieure sont employées pour le matériau cons- tituant le noyau. Parmi les alliages d'aluminium malléables ayant une importance industrielle,ceux de la classe aluminium-oul- vre-magnésium ont de loin la plus grande importance. De ceux-ci est fabriquée la partie quantitativement/plus grande des pro- duits 'demi ouvrés. Par conséquent,il est difficile d'empêcher l'entrainement du cuivre en faibles quantités( jusqu'à quel- ques dixièmes de pourcent), dans les alliages exempts de cuivre., par exemple par suite de méprises dans le traitement des mitrail- les, ou riblons,par souillure des fours de fusion, etc.
Le cas est similaire,quoique dans une plus faible mesure,pour le fer et le silicium,qui sont entrainés particulièrement en cas de traitement de mitrailles ou riblons. La résistance à la cor- rosion des alliages exempts de cuivre soufre très souvent de ces souillures.0r,cette difficulté surgit aussi avec l'introduction des alliages d'aluminium-zinc-magnésium exempts de cuivre dans l'industrie, et ceci dans une mesure tout particulièrement for- te, parce que ces alliages sont propres et destinés à remplacer sur une vaste échelle les alliages d'aluminium-cuivre-magnésium. et que par conséquent on ne peut pas renoncer à l'emploi de mi- trailles ou riblons,contenant du cuivre.
Or,suivant la présente invention on a fait la constatation surprenante qu'il est possible de munir l'alliage contenant des impuretés,par placage ,soudé,d'une couche de couverture du même alliage mais constituée à partir de métaux purs,et d'obtenir ainsi une excellente protection contre la corrosion.
Pour le ma- tériau de placage on peut employer des métaux de la pureté indus- trielle usuelle ; précisément dans ce but de mise en valeur, ou d'utilisation,des mitrailles ou de riblons pour la fabrica- tion d'alliages d'aluminium-zinc-magnésium il est d'une importan- ce particulière d'employer,pour le matériau de placage,des mé- taux extra purs, par exemple de l'aluminium à 99,99% d'aluminium, et du magnésium et du zinc correspondamment purs.'
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Dans la fabrication des matériaux composés on peut procéder par exemple comme suit.
Une plaque de laminage de 80 mm d'épaisseur constituée d'un alliage de 5% de zinc, 1,5% de magnésium, 0.8% de cuivre, 0,5% de silicium, 0.5% de fer,reste aluminium,est enveloppée dans une tôle de 5 mm d 'épaisseur constituée d'un alliage de 5% de zinc, 1,5% de magnésium,0.1% de silicium, 0,1% de fer,reste aluminium, et est chauffée dans le four pendant quelques heures à des températures au dessus de 400 0 .Après le défournement ce paquet est laminé à chaud, ce qui provoque en même temps le soudage de la tôle de placage à la matière formant le noyau.
Après le laminage à chaud la transformation ultérieure à l'épaisseur de tôle voulue peut se faire par laminage à froid et on peut finalement procéder à un traitement thermique de la tôle finie pour la faire revenir.,
Un traitement thermique sert non seulement à augmenter les propriétés de résistance mécanique du matériau composé, mais peut également améliorer la résistance à la corrosion.
On a constaté en outre qu'il n'est pas nécessaire de rendre la teneur en magnésium et en zinc de la couche de placage égale à celle de l'alliage du noyau. En particulier,le déplacement du potentiel électrolytique de l'alliage du noyau,par la teneur en ouivre,du côté électropositif, permet d'employer une couche de plaoage avec des moindres teneurs en magnésium et/ou en zinc.
Dans certains cas il est désirable d'abaisser autant que possible la teneur en magnésium. Vu qu'une faible augmentation de la teneur en zinc déplace le potentiel plus fortement du côté négatif qu'une augmentation égale de la teneur en magnésium, on peut en cas d'augmentation de la teneur en zinc,diminuer plus fortement la teneur en magnésium, sans que, par ce fait,le potentiel du matériau de placage doive prendre un rang supérieur à celui du matériau constituant le noyau. Cependant,il n'est pas né- cessaire que le matériau de placage soit d'un rang inférieur que
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le matériau du noyau, vu que cette condition s'est avérée comme n'étant pas absolument nécessaire pour les alliages d'aluminiumzinc- magnésium.
De tels placages, avec un matériau qui possède, vis à vis du matériau constituant le noyau, une teneur diminuée; en magnésium et une teneur augmentée en zinc,apportent de$ effets spéciaux,par exemple, une plus grande facilité au soudage, une amélioration de la malléabilité.
Si,dans certains cas la capacité au soudage est insuff isan- te,elle peut être améliorée par application de couches intermédiairesconvenables.Comme couche intermédiaire on peut intercaler de l'aluminium très pur, ou du métal léger sous forme d'alliage à faible teneur de oomposantes,qui est préférablement exempt de cuivre,ou possède une moindre teneur en cuivre que le matériau constituant le noyau .
Par le placage suivant l'invention il devient possible d'employer pour la fabrication des alliages réputés d'aluminiumzinc-magnésium "exempts de cuivre", des mitrailles ou riblons, qui peuvent contenir des impuretés en cuivre,fer,silicium,sans que les matériaux ainsi obtenus présentent les désavantages, ou défauts,dûs à ces impuretés,particulièrement au point de vue résistance à la corrosion.
On peut ajouter aux couches de placage indiquées,au ssi bien à l'aluminium très pur ou extra pur qu'aux dits alliages,encore du manganèse jusqu'à 1,5% et du silicium jusqu'à 1%,sans que l'effet protecteur soit diminué.
On obtient une amélioration ultérieure lorsqu'on emploie pour le matériau de placage des métaux extra purs et qu'on ajoute donc à l'aluminium raffiné, du zinc raffiné,respectivement du magnésium raffiné.
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"METHOD FOR INCREASING THE CORROSION RESISTANCE OF ALUMINUM-ZINC-MAGNESIUM ALLOYS BY PLATING".
Aluminum alloys with zinc and magnesium content generally exhibit excellent corrosion resistance, but there are cases, for example those of corrosion in media such as seawater, where it is desirable. to further improve corrosion resistance by covering in alloys which are especially resistant to the particular attacking medium.
As a principle of choice of the plating alloy it is generally admitted that the electrolytic potential of the plating must be more electronegative than, therefore of a rank lower than, that of the nucleus. Therefore it seems that one cannot hope to
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find for aluminum alloys with zinc and magnesium, therefore with two metals which shift the potential of aluminum strongly to the negative side, cladding layers of aluminum alloys which are of a rank even lower than that of the core alloy containing zinc and magnesium and at the same time have other disadvantages.
However, according to the present invention an has made the surprising finding that it is possible to plate aluminum alloys.
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nium-zinc-magnesium, containing up to 10% zinc and up to 9% magnesium, with a very pure aluminum layer and thereby improve resistance to corrosion caused by certain 'agents (for example seawater), without the expected intensified corrosion occurring at edges not protected by the plating layer.
In this part of the invention it is therefore essentially a question of the application of the measurement of the plating by means of very pure aluminum, to prevent reinforced corrosion in unplated places, such as for example the edges of aluminum-magnesium alloys -zinc, in cases where it is particularly important.
While very pure commercial aluminum can already be used for this purpose, it is nevertheless advantageous to use aluminum of a higher purity in its place, for example refined or extra pure aluminum, at 99 , 99% Al.
By adding magnesium up to 9% and / or zinc up to 10% the protective action of the plating layer can be further improved, although with increasing levels of these metals the plating layer itself is more heavily attacked. The electrode potential of the cover alloy compared to the alloy constituting the core does not play a decisive role in the choice of the zinc or magnesium contents of the plating alloy respectively. Rather, it has been found that in the case of the aluminum-magnesium-zinc alloys forming the core, a higher rank plating material also has sufficient protective action.
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Plating with aluminum-magnesium-zinc alloys is advantageous especially where inferior starting materials are used for the core material. Of the malleable aluminum alloys of industrial importance, those of the aluminum-opener-magnesium class are by far the most important. From these is produced the quantitatively / larger part of the semi-finished products. Therefore, it is difficult to prevent the carry-over of copper in small amounts (down to a few tenths of a percent), in alloys free of copper., For example due to mistakes in the treatment of machine guns. , or scrap, by soiling of melting furnaces, etc.
The case is similar, although to a lesser extent, for iron and silicon, which are particularly involved in the treatment of scrap or scrap. The corrosion resistance of alloys free of copper very often sulfur of these soils.0r, this difficulty also arises with the introduction of aluminum-zinc-magnesium alloys free of copper in industry, and this in a particularly strong, because these alloys are clean and intended to replace on a large scale aluminum-copper-magnesium alloys. and that consequently one cannot renounce the use of mirrors or scrap containing copper.
Now, according to the present invention, the surprising finding has been made that it is possible to provide the alloy containing impurities, by plating, welded, with a covering layer of the same alloy but made up from pure metals, and d '' thus obtain excellent protection against corrosion.
For the plating material, metals of the usual industrial purity can be used; precisely for this purpose of enhancing, or using, scrap or scrap for the manufacture of aluminum-zinc-magnesium alloys, it is of particular importance to use, for the material of plating, extra pure metals, for example 99.99% aluminum aluminum, and correspondingly pure magnesium and zinc. '
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In the manufacture of composite materials, the following can be done, for example.
An 80 mm thick rolling plate made of an alloy of 5% zinc, 1.5% magnesium, 0.8% copper, 0.5% silicon, 0.5% iron, remainder aluminum, is wrapped in a 5 mm thick sheet made of an alloy of 5% zinc, 1.5% magnesium, 0.1% silicon, 0.1% iron, remains aluminum, and is heated in the furnace for a few hours at temperatures above 400 0. After stripping this package is hot rolled, which at the same time causes the welding of the cladding sheet to the material forming the core.
After hot rolling, further processing to the desired sheet thickness can be done by cold rolling and finally heat treatment of the finished sheet can be carried out to make it return.
Heat treatment not only serves to increase the strength properties of the compound material, but can also improve corrosion resistance.
It has further been found that it is not necessary to make the magnesium and zinc content of the plating layer equal to that of the core alloy. In particular, the displacement of the electrolytic potential of the core alloy, by the drunk content, on the electropositive side, makes it possible to use a plating layer with lower magnesium and / or zinc contents.
In some cases it is desirable to lower the magnesium content as much as possible. Since a small increase in the zinc content shifts the potential more strongly to the negative side than an equal increase in the magnesium content, with an increase in the zinc content it is possible to decrease the magnesium content more sharply. , without, by this fact, the potential of the cladding material having to take a higher rank than that of the material constituting the core. However, it is not necessary that the veneer material be of a lower rank than
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the core material, as this condition has been found not to be absolutely necessary for aluminum-zinc-magnesium alloys.
Such veneers, with a material which has, with respect to the material constituting the core, a reduced content; magnesium and an increased content of zinc, provide $ special effects, for example, greater ease in welding, improvement in malleability.
If in some cases the weldability is insufficient, it can be improved by applying suitable intermediate layers. As an intermediate layer, very pure aluminum or light metal in the form of a low-grade alloy can be inserted. of components, which is preferably free of copper, or has a lower copper content than the material constituting the core.
By the plating according to the invention it becomes possible to use for the manufacture of alloys known to be aluminum-zinc-magnesium "free of copper", scrap or scrap, which may contain impurities of copper, iron or silicon, without the The materials thus obtained exhibit the disadvantages, or defects, due to these impurities, particularly from the point of view of corrosion resistance.
It is possible to add to the plating layers indicated, in addition to very pure or extra pure aluminum than to said alloys, still manganese up to 1.5% and silicon up to 1%, without the protective effect is reduced.
A further improvement is obtained when extra pure metals are used for the plating material and therefore refined aluminum is added to refined zinc or refined magnesium respectively.