CA1073785A - Procedes de fabrication de conducteurs electriques en alliage al-mg-si destines, en particulier aux applications sous forme de fils et cables isoles - Google Patents
Procedes de fabrication de conducteurs electriques en alliage al-mg-si destines, en particulier aux applications sous forme de fils et cables isolesInfo
- Publication number
- CA1073785A CA1073785A CA254,018A CA254018A CA1073785A CA 1073785 A CA1073785 A CA 1073785A CA 254018 A CA254018 A CA 254018A CA 1073785 A CA1073785 A CA 1073785A
- Authority
- CA
- Canada
- Prior art keywords
- electrical conductors
- wire
- temperature
- alloy
- heat treatment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
- C22F1/05—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys of the Al-Si-Mg type, i.e. containing silicon and magnesium in approximately equal proportions
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
La présente invention concerne des conducteurs électriques en alliages aluminium - silicium - magnésium. Ces conducteurs sont obtenus par un procédé dans lequel une ébauche coulée en continu, puis laminée à chaud et refroidie rapidement en sortie de laminoir, subit successivement un traitement de précipitation, un tréfilage à froid jusqu'au diamètre final, et un traitement thermique d'adoucissement.
Description
~L~73~5 ~ a pré~ente invention, 3 pour objet un perfectionnement aux procédés de fabrication de conducteurs en alliages Al-Mg-Si.
Les conducteurs concernés comprenne~t7 notamment, des fils et c~bles électrique~ isol~s pour le~ inst~ tion~ domestiques, d~
fil~ et c~ble~ pour t~l~communications, et des c~bles ~ouples et également de~ cfible~ pour le transport d'~nergie.
Dans le domaine des câble~ isolés, le ~éveloppement de l'aluminium s'est effectué dans le secteur des c~bles d'~ner~ie de :Eorte et moyenne ~ection en utilisant l'aluminium commercial.
pour u~age2 ~lectrique~7 dit "A5/~'7, contenant moin~ ~e 0.5%
d'impuret~ to~ales" ~ l'étst 3/4 ~d;~r.
Dan~ le cas des c~bles l~u9 de transport dlénergie pour lesq~uels une résistance mécanique ~lev~e e~t recherchée t diver~es solutions technique3 sont utili~es~ E:n ~rance, on utilise solt la tec}~ique de~ c~bles mixtes aluminium-acier ~Oitg le plu9 g~néralement, la technique de~ c~bles homogènes en A~MEI~C
(ou AGS/~) alliage d~aluminium à durcissement structural, comprenant généralement de 0,30 ~ 0,80% de magn~sium, de 0,30 ~ 0,70% de sil~cium~de ~,15 ~ 0,35% de fer.
Dans ~e ca~, lea fil~ d'alliage ~ont c3blés dans u~
état st~uctural dit ~ ré~ultant d'un .processus de transformation comportant 3ucce~ivement: une mi~e en solution solidet une tr~mpe, un tré~ilage et un revenu~
D'au~res tech:flique~ sont également utili~ées, parmi lesquelle~ on peut ~iter celle qui con~iYte à utili~er l'alliage aluminium-magn~ium "5005" (selon déeignation de l'Aluminium A~sociation) le~ fil~ etant dan~ l'état 4/4rdur, et câbl~s sans traitement thermique pr~alable, On a au~si pen~é ~ remplacer le ~uivre par l~al71minium ou un de ~e~ allisge~ dan~ les autre~ ~ecteur~: fil~ pour in3tallations domestique~, fil~ ~t câbles pour t~l~commun~cation~, fil9 de bobinage, fil~ et c~ble~ ~ouple~. Ce~ application~
~397'85 exigent une conductivité ~lectrique voi~i~e de celle de l'A5/L9 de~ caract~ri3tiques mécanlque~ meilleure~ que celles de l'A5/~
et une bonne tr~filabilit~. ~es carsctéristiques ~lectri~ue~
améliorée~ ~ont n~ce~sit~e~ ~oit par la fabrication meme du conducteur, soit p~r ~on spplic~tion. En particulier, les csble~
de télécomm~nicstion~ comprennent des fils de faible diamatre, par exemple 0,5 ou 0,63 mm, i~ol~s, pUi9 réunis en paire~ ou quartes. ~a fsbrication de~ fils i~ol~s constitua-nt ces c~ble~
3'0pare, par exemple, par pa~age ~ gr~nde vitesse ~ur des mach~nes effe~tuant le~ op~rations de tréfilage et d'isolation.
Elle néce~ite de~ conducteurs poa~édant de~ associations charge de rup~ure - ~llongement ~ la rupture am~lior~a par rapport à
celles ~ui peuYent être normalement obtenues avec llA5/L classique.
On en exi~e, outre une excellente tré~labilité ~ grande ~ites~e~
une tras bonne homog~n~it~ de c~rac1;éristique~ finales.
~ ob~et de la pré~ente invention est un procéd~
permettant d~obtenir de t~lles propriété~ avec l'alliage AGS/k.
~ e brevet franç~i~ n~ 2 O'j3 8~8 décrit un procédé de fabrication d'un fil dome~tique en A-GS/~, 3el~n lequel on réali~e, par coul~e et lsmin~ge PROPERZI, un fil machine d'un diamatre compris entre 7,5 et 12 mm, on ~oumet ce dernier ~ un traitement d~homog~n~i~ation d'au moin~ une demi-heure ~ une temp~rature compri~e entre 500 et 580~C, suivi d'une trempe l'eau froide et d'un ~échage, pUi8 on le tr~file par passes succe~si~e3 ju~qu'au di~matre final, aprè~ quoi on opère un traitement thermique final dont les conditions 90nt compri~es entre deux à quatre heures ~ 250~C et quelques seconde~ ~ 550~C.
On aboutit ainsi ~ une charge de rupture compri~e entre 15 et 18 hectobars9 un allongement ~ la rupture compris entre 8 et 14~ et une r~si~tirité ~lectri~ue ~ituée entre 2~86 et 2,90 mlcro ohm~.cm. Ces c~r~ct~risti~ue~ sont tout ~ fait convenable~, msis le proc~d~ présente llinconvénient d'exiger le traitement ~73785 d'homo~énéisation qui, à l'échelle industrielle, doit être d'une durée de huit heures. En effet, l'opération s'ef~ectue dans un four à circula~ion de gaz caloporteurs, par charges de plusieurs bottes d'une tonne, et il convient que le traitement soit total, fut-ce durant une demi-heure seulement, sur toute la Iongueur des fils composant chaque botte. De plus, le séchage après trempe à
l'eau se fait par étuvage à 120~C, durant plusieurs heures.
L'ensemble de ces opérations est long et coûteux.
On connait également le brevet français n~ 2 179 515 qui revendique un procédé simplifié permettant d'obtenir les mêmes propriétés électriques et mécaniques en tréfilant le fil machine à l'état brut d'élaboration c'est-à-dire venant directement d'un laminage PROPERZI, ce procédé présentant en outre l'avantage de faciliter le tréfilage par un abaissement de la résistance à la rupture du fil machine, qui de 20 à 23 hbars, tombe à 15 hbars pour le Eil machine brut de laminage. De ce fait, ce fil peut être tréfilé sur :les machines prévues pour A5/L. Avantageusement, on utilise :L'effet bénéfique du corroyage résultant du laminage PROPERZI en poussant ce laminage jusqu'à
un diamètre réduit, par exemple 7,5 mm.
Toutefois, en fabrication industrielle, il s'est avéré
que l'homogénéité des caractéristiques finales obtenues sur des fils transformés selon le procédé du brevet 2 179 515, était insuffisante et ~rop dépendante des conditions de coulée et d'élaboration du ~il machine PROPERZI en AGS/L, Le procédé, objet de l'invention, permet de supprimer cet inconvénient majeur.
Il consiste, dans un premier temps, à supprimer totalement les hétérogénéités de caractéristiques au niveau du fil machine; pour cela~ le procédé comporte l'élaboration en continu d'un fil machine en alliage AGS/L dont la composition peut varier entre 0,30 et 0,80% ~et de préférence entre 0,30 et ~(:D73~35 0,60~) pour le magnésium, entre 0,30 et 0,70~ (et de préférence entre 0,30 et 0,60~) pour le silicium, et entre 0,15 et 0~35~
(et de préférence 0,15 et 0,25%) pour le fer, les autres éléments étant ceux habituellement présents dans les alliages d'aluminium pour applications électriques, par coulée et laminage continus sur machine par exemple du type PROPERZI, suivi immédiatement, en sortîe de la dernière cage du laminoir, par un refroidissement rapide jusqu'à une température inférieure à 150~C à laquelle s'effectur une precipitation notable de Mg2Si à partir d'une solution solide sursaturée, soit une température inférieure à
- 150~C.
On sait en effet que le métal liquide entrant dans la roue de coulée à environ 700~C, le métal solidifié sortant de la roue de coulée sous forme d'ébauche sensiblement trapézo.idale et entrant peu de temps après dans le laminoir (environ 1 minute entre roue et laminoir) est à une température pouvant varier de 400 à 500~~, cette dernière température étant sensiblement celle en dessous de laquelle la solution solide obtenue à la solidification rejette, dans le cas d'un refroidissement suf-fisamment lent, du magnésium et du silicium. Le laminage del'ébauche sensiblement trapé oidale (S~2240 mm2) jusqu'au fil machine (09,5 mm ou 7,5 mm) s'effectuant dans un temps relative-ment court (de l'ordre de 1 minute), la température du fil machine en sortie du laminoir étant comprise entre 250 et 350~C
selon les conditions de la coulée et du laminage, on voit qu'il s'effectue simultanément plusieurs fonctions dans le laminoir à savoir: mise en forme, écrouissage et restauration dynamique résultant de la déformation à haute température et trempe à
partir d'un état de solution solide plus ou moins parfait et ~onction essentiellement de la température d'entrée dans le laminoir de l'ébauche. Un refroidissement rapide du type par exemple de celui décrit dans la demande de brevet français ~173~
n~ 7~ 05878 de la Société ALUMINIUM PECHINEY empêche toute précipitation notable au sein du fil machine enroulé en bobines, cette précipitation se traduisant par une hétérogénéité
importante des caractéristiques mécaniques et électriques au niveau de la bobine de "fil machine" d'un poids généralement égal ou supérieur à une tonne, compte tenu des différences de vitesses de refroidissement entre l'extérieur et le coeur de la bobine, cette hétérogénéité se répercutant ensuitè au niveau des caractéristiques finales.
Dans le procédé, objet de l'invention, la température de l'ébauche entrant dans le laminoir et sortant de la roue de coulee peut être comprise entre 400 et 520~C, mais peut être de préférence, choisie entre 400 et 450~C.
Dans un deuxième stade, le procédé objet de l'invention, consiste à effectuer sur le fil machine, un traitement thermique de précipi~ation de constituant intermétallique Mg2Si à partir de l'état de solution solide partielle obtenue par coulée, laminage et refroidissement en continu. Un tel traitement est effectué
sur bobines de fil machine, à des températures comprises entre 220 et 280~C pour des durées comprises entre 1 heure et 12 heures selon la température. Compte tenu de ces conditions, l'effet de précipitation de Mg~Si se double d'un effet secondaire d'adou-cissement du fil machine par restauration. L'effet principal du traitement thermique estl'hétérogénéisation de la solution solide partielle résultant du laminage suivi immédiatement du refroidissement rapide du fil machine. Cette hétérogénéisation contribue à adoucir le fil machine et surtout à diminuer la prise d'écrouissage au cours du tréfilage, c'est-à-dire à
diminuer la vitesse d'augmentation de la charge de rupture du fil tréfilé en fonction de la réduction de section. Les efforts de tréfilage sont donc fortement réduits et l'aptitude au tréfilage s'en trouve nettement améliorée, ~L~73i7~S
De plus, ce traitement d'hétérogénéisation conduit à
la formation d'un alliage susceptible de caractéristiques améliorees du fait de la présence de dispersoides réversibles, grâce à la fine répartition des constituan~s M~2Si précités.
Un tel traitement thermique, effectué sur lefil machine, ne conduit pas à un état recristallisé qui serait néfaste à
l'obtention, après tréfilage et traitement thermique final d'adoucissement, d'associations de caractéristiques charge de rupture - allongement à la rupture, très performantes qui caractérisent l'invention.
Enfin, un tel traitement thermique ne détruit pas la bonne homogénéité des caractéristiques au niveau de la bobine de fil machine, d'un poids égal ou supérieur à une tonne, homogé-néité résultant du refroidissement len continu, en sortie de laminoir.
Dans un troisième temps, le procédé consiste à effectuer une déformation à froid par tréfilage, suivi éventuellement d'un traitement thermique d'adoucissement celui-ci étant ef-fectué selon les moyens connus de l'homme de l'art, et, de préférence, en four statiquer par charges~ à des températures comprises entre 220 et 280~C pour des durées de maintien comprises entre 1 et 9 heures selon la température. Pour certaines ap-plications, n'exigeant pas une conductivité électrique supé-rieure à 58,5~ d'IACS (p<2,95~.cm), (cas des c3bles souples) le traitement thermique final peut être avantageusement effectué
en continu après l'opération de tréfilage, par exemple par effet joule ou par induction - résistance.
Les fils élaborés selon ce procédé se caractérisent par des allongements à la rupture, à l'état brut de tréfilage, assez nettement supérieurs à ceux qui peuvent être normalement obtenus avec llA5/L 3/4 dur, associés à une résistance mécanique très supérieure (charge de rupture comprise entre 20 et 30 Kg/mm2 selon le diamètre).
37~5 ~ a mise en oeu~re et l'intér~t de l'i-nvention ~eront mieux compri~ aide de~ exemple~ qui ~uivent9 do~t le premier ~ouligne le~ inconv~n~ent~ de l'art antérieur ~XEMPIE 1 Cet e~emple e~t de~tin~ ~ montrer les ~nconvénient~ de 1'art antérieur en ce qui concerne l'hétérogé~éité des caractéristique~ du fil machine en AGS/~ de diam~tre 9,5 mm de compo~ition:
~e : 0 9 29%
Si : 0960~
Mg : 0,~9%
tr~filé au di~matre 2,3 mm et trait~ selon l'art antérieur tel que décrit dan~ le brevet françai~ n~ 2 179 515, ~ partir de fil machine élebor~ par le proc~dé PRO~h'RZI, mais ~ans refroidissement continu ~t ~an~ traitement th~rmique pr~alable a condui-t aux ~i~per~ions ~uiv~nte~:
. -POSIIION ~E ~E~HANTIL~ON DANS ~A BOBINE
~RAI~EME.N~ ~HERMIQUE DE P'IL MACHINE ~E 1 TONNE
: SUR FI~ T~EFILE EX~ERIEUR COE UR INTERIEUR
- 20 R A .p R A R A
_ _ _ _ Néant (brut de tr~f~ge) 2894 3~o 3,111 2293 ~,0 2,937 23,0 4,0 2D~5~
3 h ~ 240~C 18,4 6~7 2,896 12,7 15,0 2,856 15,4 5,2 2,879 3 h ~ 260~C 16,5 9,0 2,894 11,2 ~14 2,659 1490 12~9 2,883 R : en Kg/mm2, A : en % ~ur 200 mm, p : en ~Q~cm .
On consts~e des bcarts de caract~risti~ue~ important~, dus ~ llh~térogén~ité des caract~ri~tiques au niveau de la bobine de fil machine, en raison de l'auto-recuit ~ coeur des bobines.
Les valeurs correspondAntes, me~ur~e~ sur le fil mschine 9 étaient en ef~et les suivantes :
. ~737131~
POSITION'DE ~'EC~Nl'ILLON ,.
DE FI~ MACHINE (~ 975 mm) Kg/mm % ~ Q cm Ext~rieur 15~7 6,5 3,061 Coeur 1290 16,7 2~906 Intérieur 13,3 13,5 2~920 On a pr~paré un alliage AGS/L de cvmposition :
~e : 0,20~
Si : 0,45~' Mg : 0,51 base ~luminium, avec le 9 impureté~ habituelle 9 de l'Al pour application~ électri~ues.
Cet alliage a ~té coulé 9ur roue PRO~ERZI et laminé
aur laminoir PROPERZI dans le~ cond:itlon~ suivante~ :
- température de l'ébauche à la sortie de la roue : 450~C;
- température de l'é'bauche à l'entrée du laminoir : 440~C;
- temp~rature de l'émulsion de lsminage : 65~C;
- refroidis~ement du fil en continu ~ la ~ortie du laminoir. ~emp~rature du fil, à la ~or-tie du refroidi~eur : 70~C;
- réception du fil machine de 9,5 mm de diamètre en bobine de 1 tonne.
~ es caractéri~tique~ m~canique~ et électriques du fil machine ain.si obtenue~ ~ont le~ suivante~ :
R Kg/mm2 A200 % ~ ~ Q.cm _ .. __ Le ~our de la fabrication 17,6 12,5 Apras 7 jour~ de maturation ~ la temp~r~ture ~mblante 19,6 12,8 3~326 __ . _ _ . . _ _ .
On con~tate un durci~ement ~en~ible par effet de maturation~
~73~1~3~
~ a bobi:ne de ~il machine a ensuite ~ubi un traitement de précipitation par 8 heure~ de maintien ~ 230~C en ~our industriel~ avec refroidi~ement lent en air calme.
Le~ ¢aractéri3tique~ mécaniques 3près ce traitement ~hermique ~ont le~ ~uivan-te~ :
: _ R = 18 Kg/mm - A ~ 10 %
~ ~ = 2,940 ~ Q.cm Aprè~ tréfilage ~ur machine indu~trielle ~ accumulation, ~ dif~érents diamètres9 les caractéri~tique~ mesur~e~ ~ont le~
~uivante 9 :
DIAME~RE R A200 en mm Kg/mm % ~ J~.cm 5~35 21,4 7~o 2,g24 4~15 23,0 6,6 2,934 '3 9 64 24~2 5,8 2,943
Les conducteurs concernés comprenne~t7 notamment, des fils et c~bles électrique~ isol~s pour le~ inst~ tion~ domestiques, d~
fil~ et c~ble~ pour t~l~communications, et des c~bles ~ouples et également de~ cfible~ pour le transport d'~nergie.
Dans le domaine des câble~ isolés, le ~éveloppement de l'aluminium s'est effectué dans le secteur des c~bles d'~ner~ie de :Eorte et moyenne ~ection en utilisant l'aluminium commercial.
pour u~age2 ~lectrique~7 dit "A5/~'7, contenant moin~ ~e 0.5%
d'impuret~ to~ales" ~ l'étst 3/4 ~d;~r.
Dan~ le cas des c~bles l~u9 de transport dlénergie pour lesq~uels une résistance mécanique ~lev~e e~t recherchée t diver~es solutions technique3 sont utili~es~ E:n ~rance, on utilise solt la tec}~ique de~ c~bles mixtes aluminium-acier ~Oitg le plu9 g~néralement, la technique de~ c~bles homogènes en A~MEI~C
(ou AGS/~) alliage d~aluminium à durcissement structural, comprenant généralement de 0,30 ~ 0,80% de magn~sium, de 0,30 ~ 0,70% de sil~cium~de ~,15 ~ 0,35% de fer.
Dans ~e ca~, lea fil~ d'alliage ~ont c3blés dans u~
état st~uctural dit ~ ré~ultant d'un .processus de transformation comportant 3ucce~ivement: une mi~e en solution solidet une tr~mpe, un tré~ilage et un revenu~
D'au~res tech:flique~ sont également utili~ées, parmi lesquelle~ on peut ~iter celle qui con~iYte à utili~er l'alliage aluminium-magn~ium "5005" (selon déeignation de l'Aluminium A~sociation) le~ fil~ etant dan~ l'état 4/4rdur, et câbl~s sans traitement thermique pr~alable, On a au~si pen~é ~ remplacer le ~uivre par l~al71minium ou un de ~e~ allisge~ dan~ les autre~ ~ecteur~: fil~ pour in3tallations domestique~, fil~ ~t câbles pour t~l~commun~cation~, fil9 de bobinage, fil~ et c~ble~ ~ouple~. Ce~ application~
~397'85 exigent une conductivité ~lectrique voi~i~e de celle de l'A5/L9 de~ caract~ri3tiques mécanlque~ meilleure~ que celles de l'A5/~
et une bonne tr~filabilit~. ~es carsctéristiques ~lectri~ue~
améliorée~ ~ont n~ce~sit~e~ ~oit par la fabrication meme du conducteur, soit p~r ~on spplic~tion. En particulier, les csble~
de télécomm~nicstion~ comprennent des fils de faible diamatre, par exemple 0,5 ou 0,63 mm, i~ol~s, pUi9 réunis en paire~ ou quartes. ~a fsbrication de~ fils i~ol~s constitua-nt ces c~ble~
3'0pare, par exemple, par pa~age ~ gr~nde vitesse ~ur des mach~nes effe~tuant le~ op~rations de tréfilage et d'isolation.
Elle néce~ite de~ conducteurs poa~édant de~ associations charge de rup~ure - ~llongement ~ la rupture am~lior~a par rapport à
celles ~ui peuYent être normalement obtenues avec llA5/L classique.
On en exi~e, outre une excellente tré~labilité ~ grande ~ites~e~
une tras bonne homog~n~it~ de c~rac1;éristique~ finales.
~ ob~et de la pré~ente invention est un procéd~
permettant d~obtenir de t~lles propriété~ avec l'alliage AGS/k.
~ e brevet franç~i~ n~ 2 O'j3 8~8 décrit un procédé de fabrication d'un fil dome~tique en A-GS/~, 3el~n lequel on réali~e, par coul~e et lsmin~ge PROPERZI, un fil machine d'un diamatre compris entre 7,5 et 12 mm, on ~oumet ce dernier ~ un traitement d~homog~n~i~ation d'au moin~ une demi-heure ~ une temp~rature compri~e entre 500 et 580~C, suivi d'une trempe l'eau froide et d'un ~échage, pUi8 on le tr~file par passes succe~si~e3 ju~qu'au di~matre final, aprè~ quoi on opère un traitement thermique final dont les conditions 90nt compri~es entre deux à quatre heures ~ 250~C et quelques seconde~ ~ 550~C.
On aboutit ainsi ~ une charge de rupture compri~e entre 15 et 18 hectobars9 un allongement ~ la rupture compris entre 8 et 14~ et une r~si~tirité ~lectri~ue ~ituée entre 2~86 et 2,90 mlcro ohm~.cm. Ces c~r~ct~risti~ue~ sont tout ~ fait convenable~, msis le proc~d~ présente llinconvénient d'exiger le traitement ~73785 d'homo~énéisation qui, à l'échelle industrielle, doit être d'une durée de huit heures. En effet, l'opération s'ef~ectue dans un four à circula~ion de gaz caloporteurs, par charges de plusieurs bottes d'une tonne, et il convient que le traitement soit total, fut-ce durant une demi-heure seulement, sur toute la Iongueur des fils composant chaque botte. De plus, le séchage après trempe à
l'eau se fait par étuvage à 120~C, durant plusieurs heures.
L'ensemble de ces opérations est long et coûteux.
On connait également le brevet français n~ 2 179 515 qui revendique un procédé simplifié permettant d'obtenir les mêmes propriétés électriques et mécaniques en tréfilant le fil machine à l'état brut d'élaboration c'est-à-dire venant directement d'un laminage PROPERZI, ce procédé présentant en outre l'avantage de faciliter le tréfilage par un abaissement de la résistance à la rupture du fil machine, qui de 20 à 23 hbars, tombe à 15 hbars pour le Eil machine brut de laminage. De ce fait, ce fil peut être tréfilé sur :les machines prévues pour A5/L. Avantageusement, on utilise :L'effet bénéfique du corroyage résultant du laminage PROPERZI en poussant ce laminage jusqu'à
un diamètre réduit, par exemple 7,5 mm.
Toutefois, en fabrication industrielle, il s'est avéré
que l'homogénéité des caractéristiques finales obtenues sur des fils transformés selon le procédé du brevet 2 179 515, était insuffisante et ~rop dépendante des conditions de coulée et d'élaboration du ~il machine PROPERZI en AGS/L, Le procédé, objet de l'invention, permet de supprimer cet inconvénient majeur.
Il consiste, dans un premier temps, à supprimer totalement les hétérogénéités de caractéristiques au niveau du fil machine; pour cela~ le procédé comporte l'élaboration en continu d'un fil machine en alliage AGS/L dont la composition peut varier entre 0,30 et 0,80% ~et de préférence entre 0,30 et ~(:D73~35 0,60~) pour le magnésium, entre 0,30 et 0,70~ (et de préférence entre 0,30 et 0,60~) pour le silicium, et entre 0,15 et 0~35~
(et de préférence 0,15 et 0,25%) pour le fer, les autres éléments étant ceux habituellement présents dans les alliages d'aluminium pour applications électriques, par coulée et laminage continus sur machine par exemple du type PROPERZI, suivi immédiatement, en sortîe de la dernière cage du laminoir, par un refroidissement rapide jusqu'à une température inférieure à 150~C à laquelle s'effectur une precipitation notable de Mg2Si à partir d'une solution solide sursaturée, soit une température inférieure à
- 150~C.
On sait en effet que le métal liquide entrant dans la roue de coulée à environ 700~C, le métal solidifié sortant de la roue de coulée sous forme d'ébauche sensiblement trapézo.idale et entrant peu de temps après dans le laminoir (environ 1 minute entre roue et laminoir) est à une température pouvant varier de 400 à 500~~, cette dernière température étant sensiblement celle en dessous de laquelle la solution solide obtenue à la solidification rejette, dans le cas d'un refroidissement suf-fisamment lent, du magnésium et du silicium. Le laminage del'ébauche sensiblement trapé oidale (S~2240 mm2) jusqu'au fil machine (09,5 mm ou 7,5 mm) s'effectuant dans un temps relative-ment court (de l'ordre de 1 minute), la température du fil machine en sortie du laminoir étant comprise entre 250 et 350~C
selon les conditions de la coulée et du laminage, on voit qu'il s'effectue simultanément plusieurs fonctions dans le laminoir à savoir: mise en forme, écrouissage et restauration dynamique résultant de la déformation à haute température et trempe à
partir d'un état de solution solide plus ou moins parfait et ~onction essentiellement de la température d'entrée dans le laminoir de l'ébauche. Un refroidissement rapide du type par exemple de celui décrit dans la demande de brevet français ~173~
n~ 7~ 05878 de la Société ALUMINIUM PECHINEY empêche toute précipitation notable au sein du fil machine enroulé en bobines, cette précipitation se traduisant par une hétérogénéité
importante des caractéristiques mécaniques et électriques au niveau de la bobine de "fil machine" d'un poids généralement égal ou supérieur à une tonne, compte tenu des différences de vitesses de refroidissement entre l'extérieur et le coeur de la bobine, cette hétérogénéité se répercutant ensuitè au niveau des caractéristiques finales.
Dans le procédé, objet de l'invention, la température de l'ébauche entrant dans le laminoir et sortant de la roue de coulee peut être comprise entre 400 et 520~C, mais peut être de préférence, choisie entre 400 et 450~C.
Dans un deuxième stade, le procédé objet de l'invention, consiste à effectuer sur le fil machine, un traitement thermique de précipi~ation de constituant intermétallique Mg2Si à partir de l'état de solution solide partielle obtenue par coulée, laminage et refroidissement en continu. Un tel traitement est effectué
sur bobines de fil machine, à des températures comprises entre 220 et 280~C pour des durées comprises entre 1 heure et 12 heures selon la température. Compte tenu de ces conditions, l'effet de précipitation de Mg~Si se double d'un effet secondaire d'adou-cissement du fil machine par restauration. L'effet principal du traitement thermique estl'hétérogénéisation de la solution solide partielle résultant du laminage suivi immédiatement du refroidissement rapide du fil machine. Cette hétérogénéisation contribue à adoucir le fil machine et surtout à diminuer la prise d'écrouissage au cours du tréfilage, c'est-à-dire à
diminuer la vitesse d'augmentation de la charge de rupture du fil tréfilé en fonction de la réduction de section. Les efforts de tréfilage sont donc fortement réduits et l'aptitude au tréfilage s'en trouve nettement améliorée, ~L~73i7~S
De plus, ce traitement d'hétérogénéisation conduit à
la formation d'un alliage susceptible de caractéristiques améliorees du fait de la présence de dispersoides réversibles, grâce à la fine répartition des constituan~s M~2Si précités.
Un tel traitement thermique, effectué sur lefil machine, ne conduit pas à un état recristallisé qui serait néfaste à
l'obtention, après tréfilage et traitement thermique final d'adoucissement, d'associations de caractéristiques charge de rupture - allongement à la rupture, très performantes qui caractérisent l'invention.
Enfin, un tel traitement thermique ne détruit pas la bonne homogénéité des caractéristiques au niveau de la bobine de fil machine, d'un poids égal ou supérieur à une tonne, homogé-néité résultant du refroidissement len continu, en sortie de laminoir.
Dans un troisième temps, le procédé consiste à effectuer une déformation à froid par tréfilage, suivi éventuellement d'un traitement thermique d'adoucissement celui-ci étant ef-fectué selon les moyens connus de l'homme de l'art, et, de préférence, en four statiquer par charges~ à des températures comprises entre 220 et 280~C pour des durées de maintien comprises entre 1 et 9 heures selon la température. Pour certaines ap-plications, n'exigeant pas une conductivité électrique supé-rieure à 58,5~ d'IACS (p<2,95~.cm), (cas des c3bles souples) le traitement thermique final peut être avantageusement effectué
en continu après l'opération de tréfilage, par exemple par effet joule ou par induction - résistance.
Les fils élaborés selon ce procédé se caractérisent par des allongements à la rupture, à l'état brut de tréfilage, assez nettement supérieurs à ceux qui peuvent être normalement obtenus avec llA5/L 3/4 dur, associés à une résistance mécanique très supérieure (charge de rupture comprise entre 20 et 30 Kg/mm2 selon le diamètre).
37~5 ~ a mise en oeu~re et l'intér~t de l'i-nvention ~eront mieux compri~ aide de~ exemple~ qui ~uivent9 do~t le premier ~ouligne le~ inconv~n~ent~ de l'art antérieur ~XEMPIE 1 Cet e~emple e~t de~tin~ ~ montrer les ~nconvénient~ de 1'art antérieur en ce qui concerne l'hétérogé~éité des caractéristique~ du fil machine en AGS/~ de diam~tre 9,5 mm de compo~ition:
~e : 0 9 29%
Si : 0960~
Mg : 0,~9%
tr~filé au di~matre 2,3 mm et trait~ selon l'art antérieur tel que décrit dan~ le brevet françai~ n~ 2 179 515, ~ partir de fil machine élebor~ par le proc~dé PRO~h'RZI, mais ~ans refroidissement continu ~t ~an~ traitement th~rmique pr~alable a condui-t aux ~i~per~ions ~uiv~nte~:
. -POSIIION ~E ~E~HANTIL~ON DANS ~A BOBINE
~RAI~EME.N~ ~HERMIQUE DE P'IL MACHINE ~E 1 TONNE
: SUR FI~ T~EFILE EX~ERIEUR COE UR INTERIEUR
- 20 R A .p R A R A
_ _ _ _ Néant (brut de tr~f~ge) 2894 3~o 3,111 2293 ~,0 2,937 23,0 4,0 2D~5~
3 h ~ 240~C 18,4 6~7 2,896 12,7 15,0 2,856 15,4 5,2 2,879 3 h ~ 260~C 16,5 9,0 2,894 11,2 ~14 2,659 1490 12~9 2,883 R : en Kg/mm2, A : en % ~ur 200 mm, p : en ~Q~cm .
On consts~e des bcarts de caract~risti~ue~ important~, dus ~ llh~térogén~ité des caract~ri~tiques au niveau de la bobine de fil machine, en raison de l'auto-recuit ~ coeur des bobines.
Les valeurs correspondAntes, me~ur~e~ sur le fil mschine 9 étaient en ef~et les suivantes :
. ~737131~
POSITION'DE ~'EC~Nl'ILLON ,.
DE FI~ MACHINE (~ 975 mm) Kg/mm % ~ Q cm Ext~rieur 15~7 6,5 3,061 Coeur 1290 16,7 2~906 Intérieur 13,3 13,5 2~920 On a pr~paré un alliage AGS/L de cvmposition :
~e : 0,20~
Si : 0,45~' Mg : 0,51 base ~luminium, avec le 9 impureté~ habituelle 9 de l'Al pour application~ électri~ues.
Cet alliage a ~té coulé 9ur roue PRO~ERZI et laminé
aur laminoir PROPERZI dans le~ cond:itlon~ suivante~ :
- température de l'ébauche à la sortie de la roue : 450~C;
- température de l'é'bauche à l'entrée du laminoir : 440~C;
- temp~rature de l'émulsion de lsminage : 65~C;
- refroidis~ement du fil en continu ~ la ~ortie du laminoir. ~emp~rature du fil, à la ~or-tie du refroidi~eur : 70~C;
- réception du fil machine de 9,5 mm de diamètre en bobine de 1 tonne.
~ es caractéri~tique~ m~canique~ et électriques du fil machine ain.si obtenue~ ~ont le~ suivante~ :
R Kg/mm2 A200 % ~ ~ Q.cm _ .. __ Le ~our de la fabrication 17,6 12,5 Apras 7 jour~ de maturation ~ la temp~r~ture ~mblante 19,6 12,8 3~326 __ . _ _ . . _ _ .
On con~tate un durci~ement ~en~ible par effet de maturation~
~73~1~3~
~ a bobi:ne de ~il machine a ensuite ~ubi un traitement de précipitation par 8 heure~ de maintien ~ 230~C en ~our industriel~ avec refroidi~ement lent en air calme.
Le~ ¢aractéri3tique~ mécaniques 3près ce traitement ~hermique ~ont le~ ~uivan-te~ :
: _ R = 18 Kg/mm - A ~ 10 %
~ ~ = 2,940 ~ Q.cm Aprè~ tréfilage ~ur machine indu~trielle ~ accumulation, ~ dif~érents diamètres9 les caractéri~tique~ mesur~e~ ~ont le~
~uivante 9 :
DIAME~RE R A200 en mm Kg/mm % ~ J~.cm 5~35 21,4 7~o 2,g24 4~15 23,0 6,6 2,934 '3 9 64 24~2 5,8 2,943
2,70 24,~ 5,6 2,948 On constate que le 9 311Ongements ~ la rupture re~tent élev~, mal~ré l~écroui~sage~
~e~ caractéristiques indiquée~ dans le tsblesu ci-des~u~, . pour le diamètre 2,7 mm, ~ont des ~aleur3 moyenne~ établies ~
partir d'un ~chantillonnage effectué sur l'ensemble de la bobine de fil machine de 1 tonne, Cet ~chantillonnage était con~titué
de 14 prél~vement~ e~fectu~ sur les 14 bobines de fil tr~fil~
obtenues.
~e tableau ci~des~ou~ permet de ~uger l'eYcellente homog~néit des caractéri~tiques:
~1737~3S
DIAMETRE 2,7 mmR 0~2 R 2 A200 ~ .
14 pREIEvEME~rsKg/mm2Kg/mm ~ ~Q,cm Valeur minimale22,7 24~2 4g9 29942 V~leur maximale24,0 25~5 6,4 2,952 Moye~ne 23,3 24,8 5,6 2,948 Ecart-type 0,42 0,43 0,42 0,00~
~ e~ 14 prélèvements de fil de diamatre 2,7 mm ont ensuite subi un traitement thermique ~inal de 3h à ~50~C. Les caractéristiques m~caniques et electriques obtenues et le~
di~persion~ correspondante~ sont les suivsntes :
. E 0,2 R A20C Pl~ge~
Kg/mm2 Kg/mm2 % alterné~ ~Q.cm Valeur minima~e15~3 17,1 6,4 sur r:l5 ~m 2,887 Valeur msximale16 9 1 17~7 8,7 18 2,894 Moye~ne 15,6 1793 7,8 ~ 2,890 Ecart - type 0,23 0,19 0,71 0,002 ~ n constate le niveau élevé et l'excellente homogénéit~
de 9 caractéristique 9 obtenue 9, EXEMP~
On a préparé un alliage AGS/L de composition:
Fe : 0,2~ %
~i o 0,55 %
~ g : 0,59 %
(base aluminium, ~vec le~ impuret~s habituelles de l'aluminium pour applications électriques)j ~ue l~on a coul~ ~ur roue PROPERZI et lamin~ ~ur laminoir PRO~ERZI dans le~ condition3 ~uivante ~ :
- température de 1'~bauche à la ~ortie de la roue : 460~C;
~ température de ll~bauche ~ l~entr~e du laminoir : 450~C;
- temp~rature de l'~mulsion de lamin~ge : 68~C;
~3785 - fil refroidi en continu ~ la sortie du lami-noir~
- température du fil ~ la sortie du refroidisseur : 70~C;
- réception du fil machine de 9,5 mm de diamatre sur bobines de 1 tonne.
Sur le fil machi~e ain~i obtenu, on a ef~ectué
di~férent~ traitements thermiques de pr~cipitation. On a obtenu le e cara ct ~ri ~tique~ ~uivante 9:
ETAT DU FIL MACHI~E A200 ~- Kg/mm2 ~ 9 cm ~on traité thermiquement 20,9 1097 39318 ~rait~ 8 h ~ 200~C 21,3 7,3 2,989 Trait~ 8 h ~ 240~C 17,1 9,5 2~928 Trait ~ 8 h ~ 260~C 15 9 1 10 ~ 42 ~ 903 ~ra~t~ 8 h ~ 280~C 13,5 1~,0 2,892 On con~tate que :
- le traitement de 8 h ~ 200~C entraine un léger durci~seme~t par effet de revenu;
- le~ traitement~ ~ 240~C et 260~C 3e trsduiaent par un adoucis~ement no~ble par ef~et de ~ur-reve-nu.
- le traitement à 280~C correspond au d~but de l~
recristallisation.
Ie fil machine corre~po~da~t aux cinq états du table~u de la page prédédente e~t ensuite tr~filé au diam~tre de ~0 mm et le fil tré~ilé a ~t~ recuit. Les carac-t~ristique~ obte~ues ~ont le~ ~uivantes:
7~
_ .
Pllage~
ETAT DU ~I~ MACHI~E R 0,2 R A200 alternés P
Kg/mm2 Kg/mm2 % ~ur r:10 mm ~ ~,cn .
Non traité thermique- .
ment 32,0 33,3 4~8 ~ 3,~99 Trait é 8 h ~ 200~C 29~1 30 9 2 4,0 7 3,007 Traité 8 h ~ 240~C 2199 23,0 5,0 8 2~944 ~raité 8 h ~ 260~C 20,5 21,7 5~o 10 2,927 ~ralté 8 h ~ 280~C 19,7 21,1 3,5 11 2,915 .
On constate~ en p~rticulierg l'i~tér~t des traitemsnts thermiques ~ 240 et 260~C sur le plan du durci~sement par écroui~sage, et en con~équence, sur la tr~ilabilit~ du fil.
~ es fil~ tréfilés au diamatre de 3 mm, correspondant au~ cinq ~tats du ~il machine du tableau ci-dessus ont ~ubi différe~ts traitement~ thermique~ d'adouci~sement qui ont permi~
de tracer pour chaque cas des courbe~ A200 = f(R) et nombre de pliages alternés _ f~R)~
En considérant la valeur de R - 16 Kg/mm2~ le 9 valeurs a~sociée~ A200 et du nombre de pliage ont ~té les ~uivantes:
. , ,.
Sur ~ 3,0 mm, apr~s traitement Etat initial du ~ll thermi~ue et pour R=16 Kg/mm2, on a :
.__ . ........ _ machine avant tr~filage % Nombre de . A200 pliage~ altern~ 8 _ _ . Non trsité thermiquement 15 traité 8 h ~ 200~C 7,5 18 traité 8 h ~ 240~C 8 18 traité 8 h ~ 260~C 8 18 . traité a h ~ 280~~ 495 18 On constate que c~'~e~t ~ partir de~ raité~ 8 h ~
240 et 260~C que l'on obtient, apra~ adouci3sement~ le meilleur compromis de caract~ristique~ m~canique~ finales.
Y ~C~73~5 DU fil de 2,7 mm de diamatre~ tat brut de tr~filage, obtenu comme il est dit dan~ l'exemple 2, a ~té
tréfil~ ju~qu'au diam~tre 2 mm et a subi different~ traitements thermiques finals ~ des temp~r~ture~ comprises entre 220 et 360~C~
pendant des durée~ de 30 minutes ~ 9 heures~ dans le but d'étudier le confort de traitement thermique final ; le terme "conf~rt"
désignant l'amplitude ma~imale des variations de conditions de traitement permettant d'obtenir9 dan~ la pratique indu3trielle, le~ caractéristiques finale~ d~sirées, Des diagramme3 : A200 % en fonction du temp~ et de la température~ et R Kg/mm2 en fonction du temps et de l~ temp~rature, on peut d~duire que, pour obtenir :
_ A 200 compri~ entre ~ et 10%;
R compri~ entre 15 et 25 Kg/mm2;
le~ traitements thermique~ pos~ible~ sont, par exemple :
- 5 heure~ de maintien entre 220 et 260~C;
- ou 1 heure de maintien entre 230 et 280~C
ce qui tradllit un ~on~ort tr~ 8 important9 donc 9 une reproduct$bilit~
ai~ée dan~ les ¢onditions d'une f~brication indu~trielle.
E~
Du fil de 2,7 mm de diamètre, ~ l'état brut de tr~filage, ~ obtenu comme il e~t dit dsns l'ex~mple 2, a ét~ tré~ usqu'au : diamatre 0~5 mm et a subi diff~rent~ traitement~ thermiques final~.
~ e~ caract~ri~tiques m~caniques et ~lectrique~ obtenues ont été le~ ~ui~nte~:
~ ~737~i _ 1 ETA~ DU ~IL ~RE~IIE R 0~2 R A200 P
., ~ Kg/mm2 Kg/mm % ~ ~cm .
Brut de tr~ilage 30~4 32,2 3 7 ~ 3,016 ~rait~ 3 h ~ 250~C 1496 1694 6,0 29871 Trait~ 3 h ~ 260~C 12,8 14,9 7~0 2,868 .
EXEM
Du ~l de diam~tre 09 5 mm, brut de tr~filsge ~ ce diamatre, obtenu dan~ l'e~emple 5, a ~té trait~ thermiquement en continu ~ur recui~eur électrique par induction - r~si~tance~, 10 ~ la vite~e de 600 m/mn, ~e~ caract~ri~tiques m~c~nique~ et éle ctrlque 9 obtenue~ pour deux r~glage 9 ~ont le 9 suivante ~:
'' ' !
, _ _ . ~ I
REGIAG~ DU R A200 P
RECUISEUR Kg/mm ~ ~.cm .
117,4 8,0 3914 , 16,7 12,5 3,17 .
~e~ caractéristiques indiquée~ dans le tsblesu ci-des~u~, . pour le diamètre 2,7 mm, ~ont des ~aleur3 moyenne~ établies ~
partir d'un ~chantillonnage effectué sur l'ensemble de la bobine de fil machine de 1 tonne, Cet ~chantillonnage était con~titué
de 14 prél~vement~ e~fectu~ sur les 14 bobines de fil tr~fil~
obtenues.
~e tableau ci~des~ou~ permet de ~uger l'eYcellente homog~néit des caractéri~tiques:
~1737~3S
DIAMETRE 2,7 mmR 0~2 R 2 A200 ~ .
14 pREIEvEME~rsKg/mm2Kg/mm ~ ~Q,cm Valeur minimale22,7 24~2 4g9 29942 V~leur maximale24,0 25~5 6,4 2,952 Moye~ne 23,3 24,8 5,6 2,948 Ecart-type 0,42 0,43 0,42 0,00~
~ e~ 14 prélèvements de fil de diamatre 2,7 mm ont ensuite subi un traitement thermique ~inal de 3h à ~50~C. Les caractéristiques m~caniques et electriques obtenues et le~
di~persion~ correspondante~ sont les suivsntes :
. E 0,2 R A20C Pl~ge~
Kg/mm2 Kg/mm2 % alterné~ ~Q.cm Valeur minima~e15~3 17,1 6,4 sur r:l5 ~m 2,887 Valeur msximale16 9 1 17~7 8,7 18 2,894 Moye~ne 15,6 1793 7,8 ~ 2,890 Ecart - type 0,23 0,19 0,71 0,002 ~ n constate le niveau élevé et l'excellente homogénéit~
de 9 caractéristique 9 obtenue 9, EXEMP~
On a préparé un alliage AGS/L de composition:
Fe : 0,2~ %
~i o 0,55 %
~ g : 0,59 %
(base aluminium, ~vec le~ impuret~s habituelles de l'aluminium pour applications électriques)j ~ue l~on a coul~ ~ur roue PROPERZI et lamin~ ~ur laminoir PRO~ERZI dans le~ condition3 ~uivante ~ :
- température de 1'~bauche à la ~ortie de la roue : 460~C;
~ température de ll~bauche ~ l~entr~e du laminoir : 450~C;
- temp~rature de l'~mulsion de lamin~ge : 68~C;
~3785 - fil refroidi en continu ~ la sortie du lami-noir~
- température du fil ~ la sortie du refroidisseur : 70~C;
- réception du fil machine de 9,5 mm de diamatre sur bobines de 1 tonne.
Sur le fil machi~e ain~i obtenu, on a ef~ectué
di~férent~ traitements thermiques de pr~cipitation. On a obtenu le e cara ct ~ri ~tique~ ~uivante 9:
ETAT DU FIL MACHI~E A200 ~- Kg/mm2 ~ 9 cm ~on traité thermiquement 20,9 1097 39318 ~rait~ 8 h ~ 200~C 21,3 7,3 2,989 Trait~ 8 h ~ 240~C 17,1 9,5 2~928 Trait ~ 8 h ~ 260~C 15 9 1 10 ~ 42 ~ 903 ~ra~t~ 8 h ~ 280~C 13,5 1~,0 2,892 On con~tate que :
- le traitement de 8 h ~ 200~C entraine un léger durci~seme~t par effet de revenu;
- le~ traitement~ ~ 240~C et 260~C 3e trsduiaent par un adoucis~ement no~ble par ef~et de ~ur-reve-nu.
- le traitement à 280~C correspond au d~but de l~
recristallisation.
Ie fil machine corre~po~da~t aux cinq états du table~u de la page prédédente e~t ensuite tr~filé au diam~tre de ~0 mm et le fil tré~ilé a ~t~ recuit. Les carac-t~ristique~ obte~ues ~ont le~ ~uivantes:
7~
_ .
Pllage~
ETAT DU ~I~ MACHI~E R 0,2 R A200 alternés P
Kg/mm2 Kg/mm2 % ~ur r:10 mm ~ ~,cn .
Non traité thermique- .
ment 32,0 33,3 4~8 ~ 3,~99 Trait é 8 h ~ 200~C 29~1 30 9 2 4,0 7 3,007 Traité 8 h ~ 240~C 2199 23,0 5,0 8 2~944 ~raité 8 h ~ 260~C 20,5 21,7 5~o 10 2,927 ~ralté 8 h ~ 280~C 19,7 21,1 3,5 11 2,915 .
On constate~ en p~rticulierg l'i~tér~t des traitemsnts thermiques ~ 240 et 260~C sur le plan du durci~sement par écroui~sage, et en con~équence, sur la tr~ilabilit~ du fil.
~ es fil~ tréfilés au diamatre de 3 mm, correspondant au~ cinq ~tats du ~il machine du tableau ci-dessus ont ~ubi différe~ts traitement~ thermique~ d'adouci~sement qui ont permi~
de tracer pour chaque cas des courbe~ A200 = f(R) et nombre de pliages alternés _ f~R)~
En considérant la valeur de R - 16 Kg/mm2~ le 9 valeurs a~sociée~ A200 et du nombre de pliage ont ~té les ~uivantes:
. , ,.
Sur ~ 3,0 mm, apr~s traitement Etat initial du ~ll thermi~ue et pour R=16 Kg/mm2, on a :
.__ . ........ _ machine avant tr~filage % Nombre de . A200 pliage~ altern~ 8 _ _ . Non trsité thermiquement 15 traité 8 h ~ 200~C 7,5 18 traité 8 h ~ 240~C 8 18 traité 8 h ~ 260~C 8 18 . traité a h ~ 280~~ 495 18 On constate que c~'~e~t ~ partir de~ raité~ 8 h ~
240 et 260~C que l'on obtient, apra~ adouci3sement~ le meilleur compromis de caract~ristique~ m~canique~ finales.
Y ~C~73~5 DU fil de 2,7 mm de diamatre~ tat brut de tr~filage, obtenu comme il est dit dan~ l'exemple 2, a ~té
tréfil~ ju~qu'au diam~tre 2 mm et a subi different~ traitements thermiques finals ~ des temp~r~ture~ comprises entre 220 et 360~C~
pendant des durée~ de 30 minutes ~ 9 heures~ dans le but d'étudier le confort de traitement thermique final ; le terme "conf~rt"
désignant l'amplitude ma~imale des variations de conditions de traitement permettant d'obtenir9 dan~ la pratique indu3trielle, le~ caractéristiques finale~ d~sirées, Des diagramme3 : A200 % en fonction du temp~ et de la température~ et R Kg/mm2 en fonction du temps et de l~ temp~rature, on peut d~duire que, pour obtenir :
_ A 200 compri~ entre ~ et 10%;
R compri~ entre 15 et 25 Kg/mm2;
le~ traitements thermique~ pos~ible~ sont, par exemple :
- 5 heure~ de maintien entre 220 et 260~C;
- ou 1 heure de maintien entre 230 et 280~C
ce qui tradllit un ~on~ort tr~ 8 important9 donc 9 une reproduct$bilit~
ai~ée dan~ les ¢onditions d'une f~brication indu~trielle.
E~
Du fil de 2,7 mm de diamètre, ~ l'état brut de tr~filage, ~ obtenu comme il e~t dit dsns l'ex~mple 2, a ét~ tré~ usqu'au : diamatre 0~5 mm et a subi diff~rent~ traitement~ thermiques final~.
~ e~ caract~ri~tiques m~caniques et ~lectrique~ obtenues ont été le~ ~ui~nte~:
~ ~737~i _ 1 ETA~ DU ~IL ~RE~IIE R 0~2 R A200 P
., ~ Kg/mm2 Kg/mm % ~ ~cm .
Brut de tr~ilage 30~4 32,2 3 7 ~ 3,016 ~rait~ 3 h ~ 250~C 1496 1694 6,0 29871 Trait~ 3 h ~ 260~C 12,8 14,9 7~0 2,868 .
EXEM
Du ~l de diam~tre 09 5 mm, brut de tr~filsge ~ ce diamatre, obtenu dan~ l'e~emple 5, a ~té trait~ thermiquement en continu ~ur recui~eur électrique par induction - r~si~tance~, 10 ~ la vite~e de 600 m/mn, ~e~ caract~ri~tiques m~c~nique~ et éle ctrlque 9 obtenue~ pour deux r~glage 9 ~ont le 9 suivante ~:
'' ' !
, _ _ . ~ I
REGIAG~ DU R A200 P
RECUISEUR Kg/mm ~ ~.cm .
117,4 8,0 3914 , 16,7 12,5 3,17 .
Claims (7)
1. Procédé de fabrication de conducteurs électriques en alliage Al-Mg-Si comportant de 0,30 à 0,80% de Mg, 0,30 à
0,70% de Si et de 0,15 à 0,35% de Fe, les autres éléments étant ceux habituellement présents dans l'aluminium pour usages électriques, destinés, en particulier, aux applications sous forme de fils et câbles isolés, à partir d'une ébauche obtenue par couplée continue dans la jante d'une roue et laminage en continu de ladite ébauche, entrant dans le laminoir à une température comprise entre 400 et 520°C, de façon à obtenir un fil machine de 7,5 à 9,5 mm de diamètre, caractérisé en ce que ledit fil machine est refroidi rapidement, en sortie de laminoir, jusqu'à une température inférieure à 150°C et qu'il est ensuite soumis à un cycle de transformation comportant en combinaison les stades suivants:
- traitement thermique de précipitation à une température comprise entre 220 et 280°C, pendant une durée comprise entre 1 heure et 12 heures;
- tréfilage à froid jusqu'au diamètre final;
- traitement thermique final d'adoucissement à une -température comprise entre 220 et 280°C pendant une durée comprise entre 1 et 9 heures.
0,70% de Si et de 0,15 à 0,35% de Fe, les autres éléments étant ceux habituellement présents dans l'aluminium pour usages électriques, destinés, en particulier, aux applications sous forme de fils et câbles isolés, à partir d'une ébauche obtenue par couplée continue dans la jante d'une roue et laminage en continu de ladite ébauche, entrant dans le laminoir à une température comprise entre 400 et 520°C, de façon à obtenir un fil machine de 7,5 à 9,5 mm de diamètre, caractérisé en ce que ledit fil machine est refroidi rapidement, en sortie de laminoir, jusqu'à une température inférieure à 150°C et qu'il est ensuite soumis à un cycle de transformation comportant en combinaison les stades suivants:
- traitement thermique de précipitation à une température comprise entre 220 et 280°C, pendant une durée comprise entre 1 heure et 12 heures;
- tréfilage à froid jusqu'au diamètre final;
- traitement thermique final d'adoucissement à une -température comprise entre 220 et 280°C pendant une durée comprise entre 1 et 9 heures.
2. Procédé de fabrication de conducteurs électriques en alliage Al-Mg-Si selon la revendication 1, caractérisé en ce que le traitement thermique final d'adoucissement est effectué
en continu, sur un recuiseur électrique à induction - résistance.
en continu, sur un recuiseur électrique à induction - résistance.
3. Procédé de fabrication de conducteurs électriques en alliage Al-Mg-Si selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on supprime le traitement thermique final d'adoucissement, et que l'on conserve lesdits conducteurs à l'état brut de tréfilage.
4. Procédé de fabrication de conducteurs électriques en alliage Al-Mg-Si selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'alliage comporte 0,30 à 0,60% de Mg.
5. Procédé de fabrication de conducteurs électriques en alliage Al-Mg-Si selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'alliage comporte 0,30 à 0,60% de Si.
6. Procédé de fabrication de conducteurs électriques en alliage Al-Mg-Si selon la revendication 1, caractérise en ce que l'alliage comporte 0,15 à 25% de Fe.
7. Procédé de fabrication de conducteurs électriques en alliage Al-Mg-Si selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ébauche entre dans le laminoir à une température ne dépassant pas 450°C.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7518327A FR2313458A1 (fr) | 1975-06-06 | 1975-06-06 | Perfectionnements aux procedes de fabrication de conducteurs electriques en alliage al-mg-si destines en particulier aux applications sous forme de fils et cables isoles |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1073785A true CA1073785A (fr) | 1980-03-18 |
Family
ID=9156395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA254,018A Expired CA1073785A (fr) | 1975-06-06 | 1976-06-03 | Procedes de fabrication de conducteurs electriques en alliage al-mg-si destines, en particulier aux applications sous forme de fils et cables isoles |
Country Status (19)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS51148608A (fr) |
| AT (1) | AT344270B (fr) |
| BE (1) | BE842551A (fr) |
| BR (1) | BR7603544A (fr) |
| CA (1) | CA1073785A (fr) |
| CH (1) | CH604329A5 (fr) |
| DE (1) | DE2624976C2 (fr) |
| DK (1) | DK245676A (fr) |
| ES (1) | ES448500A1 (fr) |
| FI (1) | FI761580A (fr) |
| FR (1) | FR2313458A1 (fr) |
| GB (1) | GB1511087A (fr) |
| GR (1) | GR58458B (fr) |
| LU (1) | LU75067A1 (fr) |
| NL (1) | NL7606125A (fr) |
| NO (1) | NO761870L (fr) |
| OA (1) | OA05342A (fr) |
| PT (1) | PT65184B (fr) |
| SE (1) | SE426956B (fr) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| LU83249A1 (fr) * | 1981-03-23 | 1983-02-22 | Huwaert Leo Cloostermans | Procede de fabrication de fil machine en aluminium |
| DE50012363D1 (de) * | 2000-10-27 | 2006-05-04 | Alcan Tech & Man Ag | Verfahren zur Herstellung von einem elektrischen Leiter aus einer Aluminiumlegierung |
| CN103143588B (zh) * | 2013-02-25 | 2015-07-15 | 宁波市雪银铝业有限公司 | 高强度铝丝制作方法 |
| JP6079818B2 (ja) | 2015-04-28 | 2017-02-15 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | アルミニウム合金素線、アルミニウム合金撚線およびその製造方法、自動車用電線ならびにワイヤーハーネス |
| ITUA20162023A1 (it) * | 2016-03-25 | 2017-09-25 | Giulio Properzi | Procedimento per trasformare vergella di metalli non ferrosi e loro leghe in filo ad alto allungamento e allo stato ricotto. |
| CN110408804A (zh) * | 2019-08-09 | 2019-11-05 | 无锡市群星线缆有限公司 | 一种金属合金导线芯制作工艺 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2179515A1 (en) * | 1972-04-11 | 1973-11-23 | Pechiney Aluminium | Aluminium-based electrical conductor - by drawing and heat treating alloy contg magnesium, silicon and iron |
-
1975
- 1975-06-06 FR FR7518327A patent/FR2313458A1/fr active Granted
-
1976
- 1976-06-02 OA OA55838A patent/OA05342A/fr unknown
- 1976-06-02 NO NO761870A patent/NO761870L/no unknown
- 1976-06-02 GR GR50884A patent/GR58458B/el unknown
- 1976-06-02 LU LU75067A patent/LU75067A1/xx unknown
- 1976-06-02 CH CH691576A patent/CH604329A5/xx not_active IP Right Cessation
- 1976-06-03 GB GB23001/76A patent/GB1511087A/en not_active Expired
- 1976-06-03 BR BR3544/76A patent/BR7603544A/pt unknown
- 1976-06-03 JP JP51065110A patent/JPS51148608A/ja active Granted
- 1976-06-03 ES ES448500A patent/ES448500A1/es not_active Expired
- 1976-06-03 BE BE167602A patent/BE842551A/fr not_active IP Right Cessation
- 1976-06-03 DE DE2624976A patent/DE2624976C2/de not_active Expired
- 1976-06-03 DK DK245676A patent/DK245676A/da unknown
- 1976-06-03 SE SE7606306A patent/SE426956B/xx unknown
- 1976-06-03 PT PT65184A patent/PT65184B/fr unknown
- 1976-06-03 FI FI761580A patent/FI761580A/fi not_active Application Discontinuation
- 1976-06-03 CA CA254,018A patent/CA1073785A/fr not_active Expired
- 1976-06-04 AT AT411776A patent/AT344270B/de not_active IP Right Cessation
- 1976-06-04 NL NL7606125A patent/NL7606125A/xx not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS51148608A (en) | 1976-12-21 |
| AT344270B (de) | 1978-07-10 |
| GR58458B (en) | 1977-10-10 |
| LU75067A1 (fr) | 1977-03-07 |
| SE426956B (sv) | 1983-02-21 |
| NO761870L (fr) | 1976-12-07 |
| DK245676A (da) | 1976-12-07 |
| BR7603544A (pt) | 1977-01-11 |
| DE2624976C2 (de) | 1983-05-26 |
| JPS5615709B2 (fr) | 1981-04-11 |
| FR2313458A1 (fr) | 1976-12-31 |
| PT65184A (fr) | 1976-07-01 |
| OA05342A (fr) | 1981-02-28 |
| BE842551A (fr) | 1976-12-03 |
| SE7606306L (sv) | 1976-12-07 |
| CH604329A5 (fr) | 1978-09-15 |
| GB1511087A (en) | 1978-05-17 |
| DE2624976A1 (de) | 1976-12-09 |
| ATA411776A (de) | 1977-11-15 |
| FR2313458B1 (fr) | 1979-04-13 |
| ES448500A1 (es) | 1977-07-01 |
| NL7606125A (nl) | 1976-12-08 |
| PT65184B (fr) | 1977-11-18 |
| FI761580A (fr) | 1976-12-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1053483A (fr) | Conducteurs electriques en alliages a1-mg-si en particulier pour cables aeriens de transport d'energie et procede d'obtention | |
| JP4279203B2 (ja) | 自動車の導電線用アルミニウム合金 | |
| IE43712B1 (en) | Wires of an a1-mg-si-alloy | |
| CA1073785A (fr) | Procedes de fabrication de conducteurs electriques en alliage al-mg-si destines, en particulier aux applications sous forme de fils et cables isoles | |
| CA1235048A (fr) | Methode de production de pieces moulees en alliage d'aluminium et produit connexe | |
| JP2001254160A (ja) | アルミニウム合金線の製造方法およびアルミニウム合金 | |
| FR2466285A1 (fr) | Procede et appareil pour la coulee en continu et le formage a chaud d'une barre de cuivre non electrolytique sans risque de fissuration | |
| JP2944907B2 (ja) | 導電用アルミニウム合金線の製造方法 | |
| JPS5887236A (ja) | 耐熱アルミニウム合金導体の製造方法 | |
| JPS5938303B2 (ja) | ６２０１の如きアルミニウム合金の改良された溶体化熱処理方法 | |
| JP2001254132A (ja) | 導電用耐熱性アルミニウム合金及び合金線の製造方法 | |
| FI71353C (fi) | Foerfarande foer framstaellning av aluminiumvalstraodar | |
| JP2004188429A (ja) | 銅荒引線の製造方法及び銅線 | |
| JPS63293146A (ja) | 導電用高力耐熱アルミニウム合金の製造方法 | |
| JP2018154916A (ja) | アルミニウム合金線の製造方法、これを用いた電線の製造方法及びワイヤハーネスの製造方法 | |
| JPH06240426A (ja) | 高強度銅合金トロリー線の製造方法 | |
| JPS5827948A (ja) | 導電用耐熱アルミニウム合金線の製造方法 | |
| JPS5827949A (ja) | 導電用耐熱アルミニウム合金線の製造方法 | |
| JPH07300658A (ja) | 耐磨耗性に優れたトロリ線の製造方法 | |
| JP2932726B2 (ja) | 銅合金線の製造方法 | |
| JPS60131956A (ja) | 耐熱アルミニウム合金導体の製造方法 | |
| JPS639011B2 (fr) | ||
| CA1082876A (fr) | Procede de traitement d'alliages metalliques en vue de leur mise en forme a l'etat de melange phase liquide-phase solide, conservant la forme solide | |
| JPS607702B2 (ja) | 導電用耐熱アルミニウム合金の製造法 | |
| JPS61270358A (ja) | 高力アルミニウム合金導体の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MKEX | Expiry |