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Procédé de production d'aluminium en tôles, feuilles ou rubans éventuellement émaillés, présentant une résistance mécanique élevée, et aluminium en tôles, feuilles ou rubans obtenue par ce procédé.
L'utilisateur d'aluminium en tôles, feuilles ou rubans pour des éléments de construction ou des emballages cherche à obtenir un produit peu onéreux et très résistant. Les alliages d'aluminium qui constituent ces produits et font l'objet de la présente invention comprennent les alliages de la série de matériaux II et l'alliage AlMgl de la série de matériaux I de la- Classification allemande.
Les propriétés de résistance recherchées ne peuvent être obtenues par les procédés habituels de production que par l'in-corporation dans des alliages non durcissables de quantités relativement importantes de magnésium, de manganèse ou de chrome, seuls ou en
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combinaison, habituellement à raison de plus de 2 %. Par conséquent, ces alliages sont onéreux.
En outre, les frais de production sont élevés. Ces frais- sont fonction du nombre et de la nature des traitements auxquels la matière première doit être soumise pour donner'un produit fini ayant' les,propriétés recherchées.
Quelques procédés connus utilisent comme matière premiè'' re de l'aluminium à taux d'alliage élevé, sous forme de barres coulées d'une épaisseur supérieure à 100 mm, qui sont laminées d'abord à chaud puis à froid, en étant soumises à un ou plusieurs recuits de recristallisation intermédiaire pour éliminer l'effet de structure.
Suivant un autre procédé, décrit dans le brevet canadier n 660.656, on utilise comme matière première de l'aluminium à faible taux d'alliage, re comprenant pas plus de 1,5 % de magnésium, de si- licium,de zinc de chrome, de manganèse ou de titane, seuls ou en combinaison, et qui peut être durci lorsque son épaisseur est égale au double de sa valeur finale, par recuit de dissolution et refroi- dissement rapide puis maintien à une température de 60 C au maximum, pour être ensuite laminé à froid et, si on le désire, revêtu d'une couche d'émail cuit à 120 - 140 C. Les traitements thermiques de ce procédé entraînent des durées de travail considérables et sont très onéreux.
Le procédé suivant la présente invention permet de réali ser une économie sensible de temps et de frais d'exploitation.
Suivant l'invention, on produit de l'aluminium en tôles feuilles ou rubans, éventuellement émaillés et ayant une grande ré- sistance mécanique en coulant un alliage d'aluminium comprenant 4 % au maximum de magnésium, de manganèse, de silicium, de zinc, de chro. me ou de titane, seuls ou en combinaison, en tôles, feuilles ou rubans d'une épaisseur d'au moins 6 et de 40 mm au maximum, qu'on lamine d'abord à chaud jusqu'à une épaisseur intermédiaire, égale au moins au double de l'épaisseur finale, puis à froid, sans traitement ther-
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mique intermédiaire, jusqu'à leur épaisseur finale- et qu'on sta- bilise ensuite.
La Demanderesse a découvert à présent avec surprise que le produit obtenu est non seulement moins onéreux, en conséquence d'une économie de temps et de frais d'exploitation, mais aussi plus résistant.
En d'autres termes, non seulement les frais de produc- tion sont moins élevés, mais en outre, pour.obtenir un produit ayant des propriétés déterminées au préalable, la matière première peut avoir un taux d'alliage inférieur au taux classique, ce qui repré- ' .sente également une économie. Lorsqu'on utilise comme matière pre- mière un alliage habituel, on obtient un produit dont la résistance est sensiblement plus élevée que celle d'un produit obtenu par les procédés connus.
En outre, la Demanderesse a découvert avec surprise quel les températures de régénération et de recristallisation de l'alumi- nium en tôles, feuilles ou rubans obtenu suivant l'invention, sont plus élevées que celles de produits analogues obtenus par les procé- dés classiques. Ces phénomènes s'accompagnent d'une résis tance ac- crue à la chaleur et au vieillissement des produits obtenus suivant . l'invention. Il apparaît donc qu'une déformation à chaud et une dé- formation à froid d'un produit coulé, éventuellement homogénéisé, dont la structure est au moins partiellement conservée, permettent d'obtenir un produit ayant une meilleure résistance mécanique que celle d'un produit obtenu pour une même diminution des dimensions, mais à structure recristallisée.
En outre, suivant l'invention, le laminage à froid est effectué de préférence jusqu'à une épaisseur finale de 0,1 à 3 mm.
Lorsqu'on désire obtenir finalement des tôles,feuilles ou rubans émaillés, on peut atteindre ce but suivant l'invention d'une manière très économique en faisant coïncider la stabilisation avec la cuisson de la couche d'émail appliquée.
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Si on le désire, on peut homogénéiser l'alliage totalement ou partiellement entre la coulée de l'alliage de départ et le laminage.
L'invention est davantage illustrée par les exemples suivants :
I) Dans une machine de coulée continue (voir brevet néer- . landais n 82.037) un alliage d'aluminium comprenant 1,5 % de magnésium et 0,3 % de manganèse est coulé entre deux demi-coquilles superposées et refroidies à l'eau, pour donner un rban coulé d'une épaisseur de 25 mm. Ce ruban coulé est amené, sans refroidissement intermédiaire, à une température de laminage d'environ 520 C, et ainsi laminé jusqu'à une épaisseur de @ mm. Sans traitement thermique intermédiaire, ce ruban est alors laminé à froid jusqu'à une épaisseur finale de 0,6 mm, ce qui correspond à une déformation à froid de 70 %.
Ce ruban laminé-'. froid est ensuite stabilisé par un traitement thermique, par exemple de 2 heures à 16Q C.
Les propriétés mécaniques'mesurées (valeur moyenne), comparées avec celles d'un ruban obtenu par un des procédés classi- . ques comprenant un traitement thermique intermédiaire sont les suivantes : .Procédé classique Procédé suivant l'invention Résistance à la traction, 22 29 kg/mm2 Résistance à la traction 19 26 pour une déformation de 0,2 %, kg/mm2 ' Allongement à la rupture 7 7 ' (5), %
En outre, en supprimant les recuits de recristallisa- j tion, on diminue les frais de production et on obtient un produit, ayant une meilleure résistance au vieillissement.
Il) On procède comme dans l'exemple I, mais pour obtenir un ruban d'aluminium du type non durcissable par traitement ther-
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mique, ayant une épaisseur de 0,5 à 1 mm et les propriétés mécanique suivantes ; 'Résistance à'la traction kg/mm2 au moins.26 Résistance à la traction pour 2 au moins.20 une déformation de 0,2 %, kg/mm monns 20
Allongement à la rupture, % au moins 4
Suivant le feuillet 1 de la norme DIN 1745, il est né- cessaire à cette fin d'utiliser l'alliage AlMg3 F26 ou AlMgMn F26.
Suivant l'invention, on peut obtenir un ruban d'alumi- nium présentant ces propriétés mécaniques requises en utilisant un alliage moins onéreux, ne comprenant qu'environ la moitié des consti- tuants alliants nécessaires pour AlMg3. Lorsqu'on utilise un alliage d'aluminium ne comprenant que 1,5 % de Mg et 0,3 % de Mn, on obtient par le procédé suivant l'invention, un produit ayant les propriétés mécaniques suivantes :
Résistance à la traction, au moins 27 (moyenne 29) kg/mm2
Résistance à la traction pour une déformation de au moins 24 (moyenne 26)
0,2 %, kg/mm2 Allongement à la rupture ' au moins 4 (moyenne 5,5) (5), % @
III) Un ruban d'aluminium émaillé destiné à la confection de bouchages de bouteilles étanches à la pression, d'une épaisseur de
0,3 mm et d'une résistance à la traction d'au moins 29 kg/mm2 est obtenu comme suit :
On produit un tel ruban à partir d'un'ruban de 1 à
1,5 mm d'un alliage Al Mg Si 0,5 durcissable par traitement thermi- que, par un procédé connu (brevet canadien n 660.656) comprenant successivement
1. Le recuit de dissolution du ruban en une épaisseur de 1 à 1,5 mm.
2. La trempe à l'eau.
3, Le durcissement à froid pendant quelques jours.
4. Le laminage jusqu'à une'épaisseur de 0,3 mm..
5. L'émaillage simultané avec le durcissement à chaud.
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On peut produire suivant l'invention un ruban ayant une résistance à la traction et une résistance à la traction pour une déformation déterminée également élevées, de même qu'un allongement suffisant à partir d'un alliage non durcissable par traitement -thermique comprenant environ 1,5 % de Mg, en procédant comme suit : 1. Laminage à froid du ruban non recristallisé, à partir de la même dimension jusqu'à 0,3 mm.
2. Emaillage et stabilisation simultanés.
Il convient de noter qu'il est également possible, pour' la fabrication d'un produit fini émaillé, d'exécuter la stabilisation et la cuisson de l'émail en deux stades séparés.
REVENDICATIONS
1) Procédé de production d'aluminium en tôles, feuilles ou rubans minces, éventuellement émaillés et présentant une grande ré- sistance mécanique, caractérisé en ce qu'on coule de l'aluminium comprenant au maximum 4 % de magnésium, de manganèse, de silicium, de zinc, de chrome ou de titane, seuls ou en.combinaison, en tôles, feuilles ou rubans d'une épaisseur d'au moins 6 et au maximum de -
40 mm, qu'on lamine d'abord à chaud jusqu'à une épaisseur intermé- 'diaire, égale au moins au double de la valeur finale, puis à froid sans traitement thermique intermédiaire jusqu'à leur épaisseur finale et qu'on stabilise ensuite.