CA1098807A

CA1098807A - Procede de traitement thermique de produits epais en alliages d'aluminium de la serie 7000 contenant du cuivre

Info

Publication number: CA1098807A
Application number: CA316,583A
Authority: CA
Inventors: Bruno Dubost; Jean Bouvaist
Original assignee: Societe de Vente de lAluminium Pechiney SA
Current assignee: Rio Tinto France SAS
Priority date: 1977-11-21
Filing date: 1978-11-21
Publication date: 1981-04-07
Also published as: BE872156A; IT1100493B; ES475150A1; FR2409320B1; IL55935A; FR2409320A1; SE447131B; US4200476A; IT7829935A0; NL7811466A; GB2009235A; SE7811769L; GB2009235B; IL55935A0

Abstract

Procédé de traitement thermique d'un produit épais en alliage d'aluminium de la série 7000, consistant en une mise en solution, une trempe et un revenu en trois étapes: - prérevenu entre 100 et 150.degree.C de 5mn à 24 heures, - revenu intermédiaire, - revenu final de 2 à 48 heures entre 100 et 160.degree.C. Le revenu intermédiaire comporte une montée rapide en température dans la zone 150-190.degree.C suivi d'une évolution .theta.(t) au-dessus de 190.degree.C pendant un temps T, tel que: soit comprise entre 1 et 4, K = 1,5 sauf pour l'alliage 7050 où K = 3. T et t sont exprimés en secondes, .theta.(t) est comprimé en .degree.K et reste compris entre 463 et 523.degree.K. Ce traitement permet d'obtenir à la fois des caractéristiques mécaniques élevées et une bonne résistance à la corrosion sous tension.

Description

D988~7 La présente invention concerne un procédé de traitement thermique des alliages d'aluminium à haute résistance de la série 7000 du type Al-Zn-Mg-Cu, contenant plus de 0,05 % (en poids~ de cuivre. Elle s'applique aux produits épais, c'est-à-dire à des produits corroyés par laminage, forgeage, filage, matric,age, etc..., tels que barres, billettes, largets, tôles épaisses et pièces dont une partie au moins a une épaisseur supérieure ~ 15 mm.

Les traitements classiques de durcissement de tels alliages comportent les étapes suivantes, dans l'ordre:

1 - mise en solution,

2 - trempe, .:

3 - revenu avec, éventuellement, une déformation plastique ~ froid de 1 ~
5% entre les étapes 2 et 3, destinée à détensionner les produits à l'état brut de trempe.
Cette déformation plastique est généralement obtenue par traction contrôlée des produits plats laminés ou filés (état TXX51) ou compression des produits forgés ou matricés (état TXX52).
Le traitement de revenu conduisant aux caractéristiques mécaniques de traction les plus élevées consiste généralement en une montée à une température inférieure à l40C, un maintien isotherme et un refroidissement. Cet état, appelé -T6, -T651 ou T652 selon la nature de la déformation plastique après la trempe, n'est généralement pas utilis~ pour les produits épais car il conduit à une très mauvaise résistance à la corrosion 90US tension dans le sens travers-court et à la corrosion exfoliante.
Le traitement de revenu habituel des produits épais consiste généralement en un premier palier isotherme ~ une température inférieure à 140C suivi d'un deuxième palier - 1 - ~

lQ9~8~7 isotherme à une température supérieure à 150C et d'un refroi-dissement, chaque palier étant souvent précédé d'une montée lente en température. Il est destiné à leur conférer une bonne résistance à la corrosion sous tension en sens travers-court, mais celle-ci est associée à une diminution très substantielle de leurs caractéristiques mécaniques par rapport à l'état -T6 (ou -T651, -T652).
Cet état est appelé par l'homme de l'art état -T73 (ou -T7351, T7352 selon la nature de l'écrouissage après trempe) pour les alliages 7075, 7175 et 7475 et -T736 (ou -T73651, -T73652) pour l'alliage 7050.
Il existe enfin un traitement de revenu destiné à
conférer aux produits laminés en alliage 7075 (ou 7175, 7475) des caractéristiques mécaniques de traction et une résistance à la corrosion sous tension intermédiaires entre celles des états -T6 (ou -T651) et -T73 (ou -T7351) avec une bonne résis-; tance à la corrosion feuilletante. Ce traitement de revenu est semblable au traitement de revenu -T73 (OU -T7351), mais les durées de traitement y sont généralement plus courtes.
Cet état est appelé -T76 (ou -T7651) par l'homme de l'art et est surtout appliqué aux tôles minces ou moyennes.
La résistance à la corrosion sous tension est générale-ment évaluée sur des éprouvettes découpées dans le sens travers-court par des essais d'immersion-émersion alternée (10 minutes -50 minutes) dans le réactif à 3,5 % NaCl selon la norme ASTM
G44-75. (Standard Recommended Practice for Alternate Immersion Stress corrosion Testing in 3, 5 % Sodium Chloride Solution).
La rési~tance à la corrosion feuilletante est évaluée par le test EXCO selon la norme ASTM G34-72 (Standard Method of test for Exfoliation corrosion Susceptibility in 7XXX
Series Copper Containing Aluminium Alloys).
I1 est cependant possible d'obtenir simultanément 1~988~7 ces deux propriétés apparemment contradictoires (caractéristiques mécaniques et résistance à la corrosion sous tension élevées) lorsque le revenu (3) comporte le's étapes suivantes:
3a) un prérevenu dans la zone de 100 ~ 150C pendant un temps allant de 5 mn à 24 h, 3b) un revenu intermédiaire à plus haute température, 3c) un revenu final de 2 h ~ 48 h compris entre 100 et 160C.
Dans le brevet français ~ 2.249.176, un traitement de ce t~pe est décrit; il comporte un revenu intermédiaire isotherme de courte durée réalisé pratiquement par immersion de produits de très petites dimensions (section de 1 cm2), dans un bain métallique, tel que le métal de Wood. Or, on sait que l'immersion des alliages d'aluminium dans un tel milieu, peut conduire à une fragilisation intergranulaire sévère desdits alliages. De plus, le mode de chauffage utilisé est difficile-ment envisageable en raison de ses difficultés d'utilisation ~ dues en particulier à la grande densité de bain, surtout pour des produits de grandes dimensions, par exemple des tôles épaisses.
Enfin, les conditions de traitement indiquées, si elles so~t valables pour de toutes petites pièces, ne sont pas appli-cables industriellement car elles ne font pas intervenir ' l'épaisseur des pièces. Or, il est évident que le cycle thermique réel subi par la pièce sera très différent suivant l'épaisseur de celle-ci.
Ainsi, la demanderesse a trouvé que, pour les pièces épaisses, on obtient des produits présentant à la fois de bonnes caractéristiques mécaniques en traction et une bonne résistance à la corrosion sous tension ou feuilletante quand les temps de maintien sont supérieurs à ceux revendiqués dans le brevet français N 2.249.176 et que, d'autre part, il n'est nullement nécessaire d'avoir un maintien isotherme des pièces.

1~988~7 Ainsi, par exemple, un traitement de revenu intermédiaire comportant seulement une montée jusqu'à une certaine température immédiatement suivie d'un refroidissement donnera les propriétés recherchées.
- De manière plus générale, le traitement de revenu intermédiaire suivant l'invention comporte une montée en température ~ une vitesse supérieure ~ 1C/minute dans la zone de température allant de 150C ~ 190C, suivie d'une évo-lution de température du produit (0) en fonction du temps (t) quelconque O(t), comportant au moins une partie à une tempéra-ture supérieure à 190C pendant une durée totale T, telle que la fonction :

~~(t) R(T) = 1010 / e dt : K
:~ ~ ~~O ' ~ soit comprise dans les limites définies ci-apr~s.
; Dans cette formule :
- e est la base des logarithmes népériens, - T est la durée totale (en secondes) de cette étape comptée ~ partir du moment où la température du produit franchit pour la première fois dans le sens ascendant la température de 190C, - O(t) est la température en K supérieure à 463K (soit 190C) du point le plus froid du produit et inférieure à 523K
(250C) et, de préférence, à 508K (235C), - t le temps en secondes.
Les ~tapes 3a, 3b et/ou 3c peuvent être soit séparées par des retours à une température inférieure à celle de l'étape immédiatement antérieure, en particulier à la température ambiante, soit être effectuées en continu.
Il a été constaté que les conditions de revenu - , . , : ~ ... .. .

1~988()7 intermédiaire conduisant aux propriétés optimales dépendent en fait de l'existence (ou non) du traitement de détensionne-ment effectué après trempe (TXX51 ou TXX52) et également de la nature de l'alliage.
Le paramètre R(T) doit être, selon l'invention, compris entre l et 4 et, de préférence, entre 1,5 et 3,0 avec les valeurs de K suivantes:

A Etat détensionné Etat non détension-lllages après trempe né après trempe _ -7050 K = 2,25 K = 3,0 autres que 7050 K = 1,05 K = 1,5 `:
De plus, contrairement aux règles connues de l'homme de l'art selon lesquelles des traitements de revenu longs conduisent à des caractéristiques mécaniques faibles associées à une bonne résistance à la corrosion, il a été observé que les proprietés optimales sur les produits épais sont obtenus, selon l'invention, après un temps de séjour en four de revenu intermédiaire tm (en minutes) dont la valeur est supérieure à
la valeur maximum de la durée mentionnée dans le brevet français N 2.249.176. La demanderesse a trouvé, en effet, que les produits épais traité.s en fours de traitement thermique classiques, à une temp~rature maximale ~m pendant une durée inférieure à la dur$e t~ donnée pax la relation:
34 log t = 260 - OM
dans laquelle OM est exprimé en C et tm en minutes (log =
logarithme décimal), présentent une résistance à la corrosion sous tension en sens travers-court très inférieure à celle de l'état -T73 (ou T7~51, T7352, T736, T73651, T73652 selon les produits) alors que les produits traités selon l'invention, c'est-à-dire pendant des durées plus longues, ont, à la fois, .

~988~7 des caractéristiques élevées et une très bonne résistance à la corrosion. En effet, les produits traités selon l'invention possèdent les propriétés suivantes:
1. Les caractéristiques mécaniques de traction, en particulier dans le sens travers-court, sont équivalentes à
celles obtenues après le traitement classique de durcissement appelé "T6" (ou T651); leurs caractéristiques mécaniques de résistance (charge de rupture Rm et limite élastique à 0,2 %
d'allongement rémanent Rp 0,2) sont supérieures ou égales à 95%
de celles obtenues par "T6" (ou T651) effectué sur le même alliage, après 24 h à 120C pour l'alliage 7475.
2. La résistance à la corrosion sous tension, après -30 jours d'essais, est supérieure à celle obtenue après le traitement -T76 (ou T7651). La résistance ~ la corrosion sous tension dans le sens travers-court des produits traités selon l'invention en essai d'immersion-émersion alternée dans le réactif 3,5 % NaCl, satisfait aux normes T73 ou T736 actuelles des produits laminés, forgés, matricés ou filés, de même épaisseur et de même alliage (par exemple normes américaines QQ-A-250/12E MIL-A-22771C - AMS 4050).
Un des avantages essentiels de la présente invention est que, lor~qu'on connaît, par un moyen quelconque (par exemple à l'aide de thermocouples où par expérience sur des produits de forme donnée, chauffés dans des conditions reproduc-tiDles) la cinétique thermique des produits lors du traitement de revenu intermédiaire, il est possible de piloter et d'arrêter ledit traitement pour en obtenir les propriétés optimales. Le calcul de la fonction R(T) peut se faire par tout moyen connu, éventuellement en temps réel.
Un autre avantage de la présente invention est d'obtenir des produits ayant des propriétés d'emplois plus reproductibles car il permet d'annuler l'effet de légères 1Q988~7 différences entre les cycles thermiques d'un traitement à
l'autre ou d'un four à l'autre.
Les produits peuvent être traités par tout dispositif de traitement thermique connu mais, de préférence dans des fours à bains liquides tels que, par exemple, bains d'huile ou bains de sels.
Dans le cas des produits épais de section non homogène, il est recommandé que, pour toutes les parties du produit qui ont des lois d'évolution de températures différentes, le paramètre R(T) soit compris dans les limites indiquées ci-dessus afin d'obtenir des caractéristiques et des propriétés aussi homogènes que possible.
Par ailleurs, la demanderesse a observé que, à l'issue du revenu intermédiaire, les produits traités ont déjà des caractéristiques de traction et une résistance à la corrosion sous tension satisfaisantes mais présentent une ténacité, mesurée par le facteur critique d'intensité de contraintes en déformation plane KlC selon la norme ASTM E 399-74, nette-ment meilleure que celle obtenue après le revenu final. Il peut donc être intéressant, dans certains cas, de ne pas faire suivre le revenu intermédiaire selon l'invention d'un revenu final.
De plus, la demanderesse a remarqué qu'il était particulièrement, intéressant d'associer au traitement de revenu selon l'invention un traitement thermique à température élevée tel que celui décrit dans le brevet français FR.
N 2.278.785 ou celui décrit dans le brevet fran,cais FR
N 2.256.960.
Dans le premier cas, le traitement thermique préalable (repéré A dans la suite de la description) peut être effectué
à un moment quelconque du cycle de fabrication antérieur ~ la trempe, mais de préférence lors de la mise en solution précédant .. ..

~C~g886~7 la trempe elle-même; il consiste à porter le produit à une température intermédiaire entre la température de fusion des phases métastables (Op) et la température de fusion commençante de l'alliage à l'équilibre thermodynamique (~s : solidus). La dur~e du traitement doit etre suffisante pour résorber les phases liquides apparues dans les premiers instants du traite-ment. Ce traitement de mise en solution peut se faire également en deux paliers. Par exemple, pour l'alliage 7475, un premier palier à température habituelle (465 à 488C) d'une durée comprise entre 15 minutes et 4 heures et un second palier à haute température (505 ~ 535C) de 30 minutes à 90 minutes.
I1 est nécessaire que la teneur en hydrogène soit faible, inférieure à 0,5 ppm (en poids), de préférence 0,2 ou même 0,1 ppm. Il est particuli~rement conseillé de soumettre le produit après trempe, laquelle est généralement effectuée à l'eau froide, à un traitement de détensionnement mécanique avant revenu. Ainsi, il est possible d'obtenir sur les alliages 7075 ou 7475, des caractéristiques mécaniques upérieures à
celles obtenues de façon classique sur l'alliage 7050 (qui sont elles-mêmes supérieures à celles obtenues de façon classique sur les alliages 7075 et 7475) avec des caractéri~tiques de résistance à la corrosion sous tension, de ductilité et de t~nacité améliorées par rapport à celles de l'alliage 7050 traité d'une manière classique.
Dans le second cas, le traitement thermique préalable (repéré B dans la suite de la description) peut être également effectué à un moment quelconque du cycle de fabrication précédant l'opération de trempe, il consiste à porter le produit à une température comprise entre 09 : température du solidus d'équi-libre et ~L : tempé~rature du liquidus pendant une durée de0,5 ~ 12 h, ce maintien étant immédiatement suivi d'un palier à ~ne température inférieure à Os avant refroidissement.

- \ ~
1~988~7 Les températures ~s et ~L sont caractéristiques de chaque type d'alliages et peuvent être déterminées par voie micrographique ou analyse thermique. Il peut être intéressant, dans certains cas, que le produit soit revêtu sur toute sa surface d'un revêtement isolant avant la mise en solution suivant le traitement B ci-dessus, puis aprè~ une mise en solution, trempé à l'eau chaude ou bouillante.
Il est très important que, au moment de la trempe, la teneur en hydrogène du produit soit inférieure ~ O,S ppm (en poids), de préférence inférieure ~ 0,2 ppm ou même 0,1 ppm.
L'enduction des pièces par un revêtement isolant consiste à déposer par un moyen quelconque une couche provisoire-ment adhérente de produit réfractaire isolant par un moyen adéquat connu tel que au pinceau, au pistolet, au trempé etc Cette opération est exécutée avant le traitement thermique de mise en solution.
Les revêtements isolants sont choisis à la fois pour leurs propri~tés d'isolation thermique, de résistance à la chaleur et aux chocs thermiques, d'adhérence à la pièce au moment de l'application, puis de la mise en solution et enfin, au cours de la trempe.
On a, par exemple, obtenu d'excellents résultats en utilisant un mélange en proportions convenables de sulfate de baryum, d'oxyde de titane, de silicate de soude et d'eau.
Ces revêtements sont appliqués de la facon la plus uniforme possible sur toute la surface extérieure des pièces à traiter, on se contente, le plus souvent, d'appliquer une seule couche dont l'épaisseur, non critique, est de l'ordre de quelques dixièmes de mm à 1 mm, pour les produits visqueux.
La trempe à l'eau chaude ou bouillante consiste en une immersion de pièces dans ce milieu dès la sortie du four de mise en solution.

, 1~988~7 Une gamme préférentielle pour les produits plats est la suivante:
Traitement "B" + mise en solution "A" ou classique +
trempe à l'eau froide + détensionnement par traction + revenu suivant l'invention.
Une gamme préférentielle pour les pièces matricées ou forgées est la suivante:
Traitement "B" + enduction d'une couche isolante +
mise en solution A ou classique + trempe à l'eau chaude ou bouillante + revenu suivant l'invention.
Cette combinaison de traitement conduit ~ des produits ayant des caractéristiques tout à fait exceptionnelles, impossibles à atteindre avec les moyens conventionnels de traitement thermique.
Les produits obtenus suivant la combinaison de moyens décrits ci-dessus possèdent à la fois de très hautes caracté-ristiques mécaniques de traction, une très bonne résistance à
la corrosion sous tension, une bonne isotropie, une ténacité
- améliorée et des contraintes internes encore plus faibles que celles obtenues par la combinaison des mêmes traitements antérieurs à la trempe et du revenu classique du type T73 ou T 736.
Les exemples ci-après, non limitatifs du domaine revendiqué, permettent de mieux comprendre l'invention et d'en illustrer tous les avantages.
EXEMPLE I
On a traité des tôle~ en alliage 7475 à l'état T351 d'épaisseur 75 mm. Ces tôles avaient subi avant trempe une ' homogénéisation et une mise en solution classiques et, après ., .
trempe, un tractionnement suivi d'une maturation de 5 jours à 20C et un revenu selon les moyens actuels (états 7651 et T7351) selon l'invention.

' !

lQ988C17 Le traitement de revenu intermédiaire, selon l'inven-tion, consistait en une immersion en bain de sel nitrite-nitrate industriel préréglé à une température de 225C suivie d'un refroidissement à l'eau.
La température à coeur de la tôle traitée selon l'invention a été mesurée par un thermocouple relié à un enregistreur, ce qui a permis d'interrompre le traitement au bout d'une durée de 12 minutes pour une valeur R = 1,9. -Le tableau I donne les caractéristiques mécaniques de traction en sens travers-court à mi-épaisseur des tôles ainsi que la durée de vie d'éprouvettes de corrosion sous tension par traction en 30 jours d'essai d'immersion-émersion ~
alternées en réactif 3,5 % NaCl, sous une charge de 300 à :
350 MPa (3 éprouvettes par état).
TABLEAU I

- TRAITEMENT CARACTERISTIQUES CORROSION SOUS
ETA THERMIQUE T-C SOUS TENSION

Rm Rpo,2 A' CDntrainte Durée de ~MPa) ~MPa) % (MPa) vie(jours) T651 24 h à 120C 442 525 9,5 300 4, 4, 6 ~- T7351 6 h 105C + ..
24 h 158C 372 456 8,6 300 30 ~R*

Inven- 2 h 120C ~ . r tion 12 mn (225C) .

I + 16 h max. à
. 140C 447 514 7,4 300 et 35C 30 ~R* I

i * 30NR : éprouvettes non rompues en 30 j d'essais (xx) température du bain.

Ces résultats illustrent bien les bonnes performances obtenues grace au traitement selon l'invention à la fois en ce qui concerne les caractéristiques mécaniques de traction que la . . .' ,! , .
.

~ ~ ~;338~7 résistance ~ la corrosion sous tension.
ExEMæLE II
Des tôles en alliage 7475, état T351, d'épaisseur 110 mm, ont subi avant la trempe, soit un traitement classique, soit un traitement du type décrit ci-dessus ~ une température de 515C, suivi, après trempe à l'eau froide, du traitement de revenu classique (état - T7351) ou du traitement de r~venu selon l'invention, qui comprenait un revenu intermédiaire dans un four à bain de sel nitrite-nitrate préréglé ~ une ' température de consigne de 220C (,durée du traitement 18 minutes donnant un coefficient R = 2,3). Le tableau II donne les valeurs des caractéristiques mécaniques de traction et de la résistance à la corrosion sous tension évaluées en sens travers-court en essai d'immersion-émersion alternée de durée 30 j en réactif NaC1 3,5 %.
La comparaison des valeurs obtenues après revenu selon l'invention et après traitements conventionnels montre l'accroissement des caractéristiques mécaniques de traction et de la résistance à la corrosion sous tension obtenu par ; 20 la combinaison traitement A + revenu selon l'invention.

988~7 . _ _ a~ r~ o o o o o ~q ~_ o ~.a) -:
~' ~ ., .,, C ~ _ Lq a~ ~c .
o~ .,,_ o o o o o S~ ~ ~ OD O ~ U~ O
U ~ ~ _ ~ ,~ ~
a) oo r~ ~ ~ , _ _ ~ :, ~ ~_ o~ 0 ~ n r~
~ ~ ~ -a~ a: o 2~ o~ ~ ~
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u~ ~ u~ a ~n ~1bq rl ~a /~1 Id tl~ a ,a lll ~a.
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1~98~3~7 EXEMPLE III
Des larget~ forgés d'épai~seur 150 mm en alliage 7475 ont subi, avant trempe, un traitement classique ou un traitement du type B (température supérieure à 540C), ils ont été enduits du revêtement isolant décrit antérieurement, ont été trempés dans l'eau à 70C puis traités par un revenu conventionel ou un traitement de revenu selon l'invention avec revenu intermédiaire dans un bain,de sel maintenu à une température de consigne de 220C. La durée d'immersion en bain de sel a été de 19 minutes (R - 1,95). La même opération a été effectuée sur un larget de même épaisseur en alliage 7050 ayant subi avant trempe un traitement classique, puis une enduction de revêtement isolant, un traitement de revenu classique ou un traitement de revenu selon l'invention (durée d'immersion 25 minutes - R = 2,1). Les caractéristiques mécaniques de traction et la résis~ance ~ la corrosion sous tension en sens travers-court ont été mesurées à mi-épaisseur comme dans les exemples précédents. La valeur du facteur critique d'intensité de contraintes (KIC) en sens travers-court (sens S-L) est également donnée dans le tableau IIl.

.. - ~ . . .. . . . ...... . . .

~ O O O O O O
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..

1C~988~7 EXEMPLE IV
Cet exemple est relatif à des pièces matricées en :;
alliage 7475 et est illustré par les dessins annex~s qui représentent respectivement : ~.
- figure 1 : une pièce matricée destinée à subir le traitement thermique selon l'invention, -.figure ~ : la même pièce après un premier usinage fait apras traitement, - figure 3 : la même pièce après un second usinage, 0 - figure 4 : un schéma explicatif de.la m~thode de mesure des d~formations d'usinage.
La pièce représentée à la-figure 1 présente une partie massive (1) ou talon, d'épaisseur 100 mm et des voiles (2), (3) et (4), le voile (4) étant ouvert latéralement et formant une chape. Ces voiles sont bordés de nervures (5).
Quatre pièces de ce type ont subi les traitements thermiques suivants :
TABLEAU IV :~

Pièce Traitement avant Revête- Trempe Revenu trempe ment . .
_ Pièce 1 classique eau T73 (6 h à 105C
.(T max = 467C) sans 70C + 8 ~ à 177C) :~
Pièce 2 -idem- avec ll -idem-Pièce 3 -idem- ll ll Selon l'invention Piece 4 type B (T ~ 540C) _ eau .~ .

Le revenu selon l'invention consistait en un prérevenu de 2 h à 120C suivi d'une immersion de la pièce dans un bain de sel porté à une température de consigne de 222C. Des thermocouples placés à mi-épaisseur dans les voiles (2), (3).
et (4), les nervures (5) et le talon (1) ont permis d'enregistrer l'évolution de la température dans chaque partie de la pièce 1~88¢:~7 lors de la montée continue en température. La pièce a été
retirée du bain de sel et refroidie à l'eau lorsque les valeurs R en tous les points de la pièce ont atteint les valeurs revendiquées par l'invention. La durée totale d'immersion en bain de sel à 222C a été de 16 minutes et les valeurs de R étaient comprises entre 1,8 (pour le talon) et 2,9 (pour les voiles). La pièce a ensuite subi un revenu de 48 h à 120C.
Afin de mettre en évidence les contraintes résiduelles ;~
sur les pièces traitées, on a procédé à deux usinages successifs:
1. Elimination par enlèvement de copeaux, de la toile inférieure r constituant le fond de la chape (4) et meaure de la varia-tion de distance entre les deux bras de la chape avant et -après élimination de la toile (fig. 2).
2. Usinage complet de la face supérieure de la pièce de façon - à faire disparaitre toutes les nervures formant les parois de la chape (4) et des cuissons formant la partie supéri-eure de la pièce (fig. 3).
3. Bridage de la pièce sur la partie plane du talon (1) et mesure des variations des cotes aux points 6, 7, 8, 9, 10, 11 de la figure 4.
Les caractéristiques mécaniques de traction ont été
mesurées sur des éprouvettes prélevées en sens travers-long à
mi-épaisseur de la pièce dans le talon et les voiles. La résistance à la corrosion sous tension a été évaluée dans le sens travers-court sur des éprouvettes pr~levées à mi-épaisseur du talon (partie épaisse) par des essais d'immersion-émersion alternée en r~actif NaCl 3,5 %.
La contrainte appiiquée était de 320 Mæa et la durée de l'essai 30 jours. Les résultats sont donnés dans le tableau IV.
Ces résultats montrent la diminution très sensible --' 10988~7 des déformations d'usinaye après trempe (et donc des contraintes résiduelles) obtenue par les combinaisons de traitements suivan-tes:
1. traitement classique avant trempe ~ revêtement + trempe eau tiède ou chaude ~ revenu suivant l'invention, ou 2. traitement du type B avant trempe + revêtement + trempe eau bouillante + revenu suivant l'invention.
Cette diminution des déformations d'usinage est associée à un compromis caractéristiques mécaniques de traction-r~sistance à la corrosion sous tension supérieur à celui de .
l'état actuel.
TABLEAU IV

. Caractéristiques mécani- Déformations Corro ~ :
ques de traction (sens T-L) d'usinage sion (MPa) (en mm) SoU9 Pièce TALON VOILE _ Entre- Point Moyenne tension ::

Rm RpO,2 A% Rm R~0,2 A% beala 6 7P+8+t99 Durée CHAPE +10+11 de vie _ _ , 1 .
1 492 4259,9 541 479 12,9 1,75 1,302,55 30 NR *
2 478 40810,3 53C 472 12,7 0,90 0,65 1,75 3 529 4759,4 561 529 12,0 0,35 0,451,25 ll

4 508 43610,2 54E 492 12,8 0,15 0,25 0,60 _ * 30 NR : éprouvettes non rompues en 30 jours d'essais.

Claims

Les réalisations de l'invention, au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:

1. Procédé de traitement thermique d'un produit épais en alliage d'aluminium de la série 7000 contenant au moins 0,05 % (en poids) de cuivre, consistant en une mise en solu-tion, une trempe et un revenu, ce dernier comportant trois étapes:
a) un prérevenu dans la zone de 100 à 150°C pendant une durée allant de 5 minutes à 24 heures, b) un revenu intermédiaire à température plus élevée, c) un revenu final de 2 à 48 heures compris entre 100 et 160°C, caractérisé en ce que le revenu intermédiaire comporte une montée en température à une vitesse supérieure à 1°C/minute dans la zone de température allant de 150°C à 190°C suivi d'une évolu-tion de température du produit (9) en fonction du temps (t) quelconque .theta.(t), comportant au moins une partie à température supérieure à 190°C pendant une durée totale T telle que la fonction:

soit comprise entre 1 et 4 dans laquelle:
- e est la base des logarithmes népériens, - T est la durée (en secondes) de cette étape comptée à partir du moment où la température du produit franchit pour la première fois dans le sens ascendant la température de 190°C, - .theta.(t) est la température en °K du point le plus froid du produit, supérieure à 463°K (190°C) et inférieure à 523°K
(250°C), - t, le temps en secondes, - K = 3 pour l'alliage 7050, K = 1,5 pour les autres alliages de la série 7000, - la durée totale de séjour tm (en minutes) dans le four de revenu intermédiaire étant toujours supérieure ou égale à
la valeur donnée par l'expression :
34 log tm 260 - .theta.M
dans laquelle .theta.M est la température maximale atteinte par le produit (en °C).

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce que dans la fonction R(T), .theta.(t) est la température en °K du point le plus froid du produit, supérieure à 463°K
(190°C) et inférieure à 508°K (235°C).

3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on applique au produit une déformation plastique après trempe, caractérisé en ce que les valeurs de K sont les suivantes:
K = 2,25 pour l'alliage 7050 K = 1,05 pour les alliages autres que 7050.

4. Procédé selon les revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que, immédiatement avant et/ou après le revenu intermédiaire, la température du produit est égale ou inférieure à la température de l'étape immédiatement antérieure, en particulier égale à la température ambiante.

5. Procédé selon les revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que deux au moins des étapes du revenu sont effectuées en continu.

6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce que la trempe est précédée, à un moment quelconque du cycle de fabrication, d'un traitement thermique effectué à une température comprise entre la température de fusion commençante des phases eutectiques hors d'équilibre (.theta.p) et celle de la fusion commençante de l'alliage à l'équilibre (.theta.s = solidus).

7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce que la trempe est précédée, à un moment quelconque du cycle de fabrication, d'un traitement thermique effectué à une température comprise entre celle du solidus (.theta.s) et celle du liquidus (.theta.L), immédiatement suivi d'un palier à une température inférieure à .theta.s.

8. Procédé de traitement de produits laminés ou filés selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la trempe est effectuée à l'eau froide et qu'elle est suivie d'un détensionnement par traction avant revenu.

9. Procédé de traitement de produits matricés ou forgés selon la revendication 1, caractérisé en ce que le produit est enduit sur toute sa surface d'une couche isolante avant mise en solution et en ce que la trempe est effectuée à l'eau chaude ou bouillante.

10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé
en ce que la couche isolante est constituée d'un mélange de sulfate de baryum, d'oxyde de titane,de silicate de soude et d'eau.

11. Procédé selon les revendications 1 et 2, caracté-risé en ce que le revenu est limité aux deux premières étapes.