CA1206354A - Methode pour l'obtention de produits files en alliages type a1-zn-mg-cu a haute resistance et a tenacite sens travers amelioree - Google Patents
Methode pour l'obtention de produits files en alliages type a1-zn-mg-cu a haute resistance et a tenacite sens travers amelioreeInfo
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- CA1206354A CA1206354A CA000416870A CA416870A CA1206354A CA 1206354 A CA1206354 A CA 1206354A CA 000416870 A CA000416870 A CA 000416870A CA 416870 A CA416870 A CA 416870A CA 1206354 A CA1206354 A CA 1206354A
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Abstract
La présente invention concerne un procédé d'obtention de produits filés en alliage d'Al type Al-Zn-Mg-Cu à haute résistance qui possèdent à l'état traité (type T6 ou T7) une ductilité et une ténacité élevées, en particulier dans le sens travers, ainsi qu'une bonne résistance à la corrosion sous tension. Cette méthode se caractérise en ce que l'on coule un alliage de composition suivante (% en poids) Fe ? 0,10, Si ? 0,08, Cu l,0 à 2,0, Mg 2,1 à 3,5, Zn 7,2 a 9,5, Cr 0,07 à 0,17, Mn 0,15 a 0,25, Zr 0,08 à 0,14, Ti ? 0,10, autres chacun ? 0,05, total ? 0,15, reste = Al; l'on homogénéise le produit coulé dans le domaine de températures compris entre 460.degree.C et la température de fusion commençante de l'alliage, l'on file à chaud à une température de l'ordre de 400.degree.C; l'on étire ou l'on étire pas à chaud le produit filé; l'on met en solution dans le domaine de température compris entre 460 et 480.degree.C; l'on trempe à l'eau froide (? ? 40.degree.C); l'on écroui à froid avec une déformation < IMG > ? 10 %; et,ou bien l'on pratique un revenu type T6 (soit de 6 à 50 h entre 115 et 150.degree.C) ou bien l'on pratique un revenu type T7 (soit de 3 à 24 h entre 100 et 120.degree.C + 8 à 20 h entre 150 et 170.degree.C), les temps les plus longs étant généralement associés aux températures les plus basses.
Description
-~LZ~3~
La présente invention concerne un procedé d'obten-tion de produits files en alliage d'Al type Al-Zn-Mg Cu à
haute resistance qui possedent ~ l'etat traite Itype T6 ou T7) une ductilite et une tenacite elevees, en particulier dans le sens travers, ainsi qu'une bonne resistance a la corrosion sous tension.
On connait dejà des produits files ~ haute resis-tance presentant des caracteristiques de ductilite et de tenacite elevees dans le sens long (voir par exemple ceux decrits dans la demande de brevet français publiee sous le n~ 2.457.908) Cependant pour certaines applications, en parti-culier dans les domaines ou les materiaux sont tres forte-ment sollicites et doivent presenter de grandes fiabilite et securite d'emploi (par exemple dans l'aeronautique, l'armement, etc...) les proprietés dans le sens travers sont encore insuffisantes, notamment dans les parties des pieces relativement peu corroyees.
Cette méthode consis~e a:
- couler un alliage dont la composition est la suivant~ (%
en poids3 Fe < 0,10 Si < 0,08 Cu 1,0 à 2,0 Mg 2,1 a 3,5 Zn 7,2 a 9,5 Cr 17 a o,l?
Mn 0,15 a 0,25 Zr 0,08 a 0,14 Ti < 0,10 autres chacun < 0,05 autres total < 0,15 reste = Al - a homogéneiser le produit coule dans le domaine de tempe-ratures compris entre 460C et la température de fusion . ~
3S~
commençante de l'alliage - à filer a chaud le produit à une température de l'ordre de 400C
- à étirer éventuellement le produit file à chaud a une température de l'ordre de 380C.
- à le mettre en solution dans le domaine de températures compris entre 460 et 480C
- a le tremper à l'eau froide (~ < 40C) - a l'étirer éventuellement a froid avec une déformation 1~ (5 ~ 5) < 10%
- à pratiquer un revenu:
. t~pe T6 soit de 6 a 50 h entre 115 et 150C
ou . type T7 soit de 3 à 24 h entre 100 et 120C
+ 8 à 20 h entre 150 et 170C
les temps les plus longs étant generalement associés aux temperatures les plus basses.
Les proprietes optimales sont atteintes lorsque chacune des conditions suivantes sont, de préference, xéunies:
Analyse = Fe < 0,10 (~ en poids) Si < 0,08 Cu : 1,35 à 1,85 Mg : 2,4 a 3,0 2S Zn : 7,~ ci 8,9 Cr : 0,10 à 0,17 Mn : 0,15 ~ 0,25 Zr : 0,Q8 ~ 0,14 Ti < 0,10 3(1 Autres chacun ~ 0,05 " Total ~ 0,15 Reste Al Homogeneisation vers 470C + 5C
Mise en solution entre 465 et 480C
E;3~i~
Ecrouissage a froid ( S 5 s ) compris entre 1,5 et 5%
Revenu type T6- 25 à 35 h entre 115 et 130C
ou type T7: 5 a 10 h entre 100 et 110C
+ 8 a 12 h entre 155 et 165C
Il a été remarqué que les teneurs en élements dlalliages principaux doivent être suffisantes pour obtenir les caractéristi~ues mécaniques recherchées, mais limitées supérieurement pour ne pas induire une fragilite excessive.
La ductilité travers est également fortement influencée par les teneurs en Fe et Si qui doivent, de préférence, ~tre tenues aussi basses que possible, dans les limites suivantes:
Fe < 0,05%
Si < 0,05~
Fe + Si < 0.06%
Les exemples suivants illustrent les propriétés obtenues dans le cas d'un corps creux filé et d'une barre filée; lesdits exemples faisant référence aux dessins suivants dans lesquels:
- la figure 1 represente le detail du prelevement des eprouvettes; et - la figure 2 represente le dessins de l'eprouvette de determination du facteur K - dimensions en mm, On a coule deux alliages A et B dont les composi.-tions sont les suivantes l'alllage A, hors invention, cons-tituant le témoin.
(% en poids) A B
Fe 0,14 0,05 Si 0,06 0,04 Cu 1,63 1,60 Zn 8,13 8,00 Mg 2,69 2,46 Mn 0,18 0,20 Cr 0,13 0,12 ~635~
Zr 0,11 d,l3 Ti ~0,05 ~0~05 L ' alliage A, coule en semi-continu sous forme de /
- 3a -billettes de 170 mm de diametre a subi un traitement d'homogeneisation de 24 h a 460C, a ete file par filage inverse à 400C + 10C sous Eorme d'etuis de dimensions 0 107 x 141 mm. Ces etuis ont ete etires a chaud a 380C +
20C aux dimensions 0 105,5 x 132 mm, usines exterieurem~nt par tournage au diamètre de 127,2 mm, decapes, mis en so~u-tion à 460C, trempes a l'eau froide, etires à froid sur trempe fraîche avec un taux d'ecrouissage (5 5 5~ de 4 % et revenus 30 h a 120C.
L'alliage B, conforme a 1' invention, a ete partage en quatre lots: Bl, B2, B3, B4:
- le lot Bl a ete transforme d'une façon identique au lot A, l'exception du taux dlecrouissage (S s s) qui a ete de 10 % ~u lieu de 4 %
lS - la lot B2 a ete transforme d'une façon identique au lot A.
- le lot B3 a ete transforme d'une facon identique au lot B2, sauf que le traitement d'homogeneisation a eté réalisé
à 470C (au lieu de 460C) et que la mise en solution a eté effectuee à 470C ( au lieu de 460C); ce lot B3 correspond donc au domaine préfërentiel de l'invention;
- le lot B4 a eté transforme d'une façon identique au lot B2, sauf ~n ce qui concerne le revenu final pratique: 6 h à 105C + 10 h à 150C, 155C, 160C et 165C (cas B41, B42, B43, B44, respectivement~ ou a 120C pendant 30 h
La présente invention concerne un procedé d'obten-tion de produits files en alliage d'Al type Al-Zn-Mg Cu à
haute resistance qui possedent ~ l'etat traite Itype T6 ou T7) une ductilite et une tenacite elevees, en particulier dans le sens travers, ainsi qu'une bonne resistance a la corrosion sous tension.
On connait dejà des produits files ~ haute resis-tance presentant des caracteristiques de ductilite et de tenacite elevees dans le sens long (voir par exemple ceux decrits dans la demande de brevet français publiee sous le n~ 2.457.908) Cependant pour certaines applications, en parti-culier dans les domaines ou les materiaux sont tres forte-ment sollicites et doivent presenter de grandes fiabilite et securite d'emploi (par exemple dans l'aeronautique, l'armement, etc...) les proprietés dans le sens travers sont encore insuffisantes, notamment dans les parties des pieces relativement peu corroyees.
Cette méthode consis~e a:
- couler un alliage dont la composition est la suivant~ (%
en poids3 Fe < 0,10 Si < 0,08 Cu 1,0 à 2,0 Mg 2,1 a 3,5 Zn 7,2 a 9,5 Cr 17 a o,l?
Mn 0,15 a 0,25 Zr 0,08 a 0,14 Ti < 0,10 autres chacun < 0,05 autres total < 0,15 reste = Al - a homogéneiser le produit coule dans le domaine de tempe-ratures compris entre 460C et la température de fusion . ~
3S~
commençante de l'alliage - à filer a chaud le produit à une température de l'ordre de 400C
- à étirer éventuellement le produit file à chaud a une température de l'ordre de 380C.
- à le mettre en solution dans le domaine de températures compris entre 460 et 480C
- a le tremper à l'eau froide (~ < 40C) - a l'étirer éventuellement a froid avec une déformation 1~ (5 ~ 5) < 10%
- à pratiquer un revenu:
. t~pe T6 soit de 6 a 50 h entre 115 et 150C
ou . type T7 soit de 3 à 24 h entre 100 et 120C
+ 8 à 20 h entre 150 et 170C
les temps les plus longs étant generalement associés aux temperatures les plus basses.
Les proprietes optimales sont atteintes lorsque chacune des conditions suivantes sont, de préference, xéunies:
Analyse = Fe < 0,10 (~ en poids) Si < 0,08 Cu : 1,35 à 1,85 Mg : 2,4 a 3,0 2S Zn : 7,~ ci 8,9 Cr : 0,10 à 0,17 Mn : 0,15 ~ 0,25 Zr : 0,Q8 ~ 0,14 Ti < 0,10 3(1 Autres chacun ~ 0,05 " Total ~ 0,15 Reste Al Homogeneisation vers 470C + 5C
Mise en solution entre 465 et 480C
E;3~i~
Ecrouissage a froid ( S 5 s ) compris entre 1,5 et 5%
Revenu type T6- 25 à 35 h entre 115 et 130C
ou type T7: 5 a 10 h entre 100 et 110C
+ 8 a 12 h entre 155 et 165C
Il a été remarqué que les teneurs en élements dlalliages principaux doivent être suffisantes pour obtenir les caractéristi~ues mécaniques recherchées, mais limitées supérieurement pour ne pas induire une fragilite excessive.
La ductilité travers est également fortement influencée par les teneurs en Fe et Si qui doivent, de préférence, ~tre tenues aussi basses que possible, dans les limites suivantes:
Fe < 0,05%
Si < 0,05~
Fe + Si < 0.06%
Les exemples suivants illustrent les propriétés obtenues dans le cas d'un corps creux filé et d'une barre filée; lesdits exemples faisant référence aux dessins suivants dans lesquels:
- la figure 1 represente le detail du prelevement des eprouvettes; et - la figure 2 represente le dessins de l'eprouvette de determination du facteur K - dimensions en mm, On a coule deux alliages A et B dont les composi.-tions sont les suivantes l'alllage A, hors invention, cons-tituant le témoin.
(% en poids) A B
Fe 0,14 0,05 Si 0,06 0,04 Cu 1,63 1,60 Zn 8,13 8,00 Mg 2,69 2,46 Mn 0,18 0,20 Cr 0,13 0,12 ~635~
Zr 0,11 d,l3 Ti ~0,05 ~0~05 L ' alliage A, coule en semi-continu sous forme de /
- 3a -billettes de 170 mm de diametre a subi un traitement d'homogeneisation de 24 h a 460C, a ete file par filage inverse à 400C + 10C sous Eorme d'etuis de dimensions 0 107 x 141 mm. Ces etuis ont ete etires a chaud a 380C +
20C aux dimensions 0 105,5 x 132 mm, usines exterieurem~nt par tournage au diamètre de 127,2 mm, decapes, mis en so~u-tion à 460C, trempes a l'eau froide, etires à froid sur trempe fraîche avec un taux d'ecrouissage (5 5 5~ de 4 % et revenus 30 h a 120C.
L'alliage B, conforme a 1' invention, a ete partage en quatre lots: Bl, B2, B3, B4:
- le lot Bl a ete transforme d'une façon identique au lot A, l'exception du taux dlecrouissage (S s s) qui a ete de 10 % ~u lieu de 4 %
lS - la lot B2 a ete transforme d'une façon identique au lot A.
- le lot B3 a ete transforme d'une facon identique au lot B2, sauf que le traitement d'homogeneisation a eté réalisé
à 470C (au lieu de 460C) et que la mise en solution a eté effectuee à 470C ( au lieu de 460C); ce lot B3 correspond donc au domaine préfërentiel de l'invention;
- le lot B4 a eté transforme d'une façon identique au lot B2, sauf ~n ce qui concerne le revenu final pratique: 6 h à 105C + 10 h à 150C, 155C, 160C et 165C (cas B41, B42, B43, B44, respectivement~ ou a 120C pendant 30 h
2$ (cas B40).
On a usine dans les etuis ainsi obtenus (voir figure 1).
- des eprouvettes de traction lisses (1) prelevees soit dans le corps de l'etui en dist:inguant le sens long (L) et le sens travers lsens tangentiel (T)l soit dans le fond de lletui dans le sens travers (T) (sens tangentiel~.
Ces eprouvettes ont servi,lors d'un essai de traction,à la determination des caracteristiques mecaniques classiques, à savoir-3S~
. limi-te elastique RO,2 . charge de rupture Rm . allongements a la rupture A ~ mesures sur une longueur initiale utile egale a 5,65 ~ ~o etant la section de l'eprouvette avant traction.
- des eprouvettes de traction entaillees 12) avec un coeffi-cient de concentration de contrainte KT = 6,5 (rayon a fond d'e~taille 0,025 mm) et prelevees dans le sens long du corps de l'etui. Ces eprou~ettes ont été rompues par traction, ce qui a permis de determiner leur charge de rupture Re. Le rapport Re/RO,2 de la charge de rupture sur éprouvette entaillée a la limite elastique sur eprou-vette lisse a ete retenu comme critere d'appréciation.
- des éprouvettes de résilience (3) type Charpy V (entaille en V à 45, de profondeur 2 mm, de ra~on à fond d'entaille egal à 0,25 mm). Les eprouvettes ont ete prelevées dans le sens long du corps des etuis, de façon que la fissure de rupture se propage dans le sens épaisseur du corps de l'etui (sens normalise L-R~. Elles ont été utilisées pour déterminer les caractéristiques Enc (énergie de rupture sur éprouvette non pré-~issuree) et Eco (energie de rup-ture sur eprouvette pré-fissurée par fatique sur appareil Physmet (marque de commerce)).
- des éprouvettes (4) pour mesure cle facteur de -tenacite ~:
2S les conditions de determination de ce facteur K sont decrites ci-après:
L'éprouvette d'essai est representée en ~ig~lre 2 Se5 dimensions sont les suivantes:
- epaisseur : B = 8 mm - largeur : W = 8 mm - longueur : 55 mm - entaille usinee : a = 2 mm, rayon à fond d'entaille < 0108 mm Une fissure de fatigue esJc initiee sur l'eprou-31L2~3~
vette definie ci-dessus, prelevee dans le sens L-R, dans le corps, dans les condi-tions de la norme ASTM E399 (0,~5 < a/W < 0,55, propagation en fatigue d'au moins 1~3 mm, charge inferieure a 60 % du Pq).
L'eprouvette, fissuree en fatique, est ensuite soumise à un essai de flexion lente en trois points. Pen-dant l'essai, on enregistxe la courbe: effort en fonction de la vitesse de deroulement du papier de l'enregistreur (vitesse constante).
Le facteur K a ete calcule suivant la formule donnee par la norme ASTM E399 (Bend Specimen) qui est:
p S . f (a/W) B . W /
(en MPa avec P : charge maximum mesuree sur le graphique en newtons S : distance entre appuis en m W : largeur de l'eprouvette en m B : epaisseur de l'eprouvette en m a : longueur de la crique en m Remarque: Mesure de la longueur a de la crique L'eprouvette, après rupture, est projetee sur un verre depoli a l'aide d'un profiloscope ~g = 20).
La partie de la cassure qui correspond ~ la crique initiale en~endree par fatique est ensuite decalquee sur un papier transparent. On mesure alors les longueurs des :Eissures au quart, moitie et trois quarts de l'epaisseur de l'eprouvette.
La valeur de a utilisee dans la formule est la valeur mo~erlne des trois mesures.
- des eprouvettes pour essais de corrosion sous forme - d`anneau~ C preleves dans le corps ayant 40 mm de largeur.
Ces eprouvettes ont ete testees en corrosion sous tension ~LZ~63S~
suivant la norme AFNOR A 05-301.
Les resultats (valeurs moyennes) sont donnes dans le tableau suivanto - - ~
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~2~ S~
On observe pour les etuis A1, Bl, ~2 et B3, traites en T6, que les lots Bl, B2 et B3 conformes à l'in-vention, presentent des allongements à la rup~ure, dans le sens travers de la partie peu corroyee du fond, nettement superieurs a ceux du lot temoin Al. Par ailleurs, le lot B2, ayant subi un ecrouissage apres trempe et avant revenu situe dans le domaine preferentiel de l'invention (>1,5% et <5~) presente un ensemble de caracteristiques de traction plus performant que celui du lot BL pour lequel l'ecrouis-sage a ete de 10 ~.
De plus, le lot B3, dont les conditions d'homo-geneisation de mise en solution, d'ecrouissage entre trempe et revenu sont situees dans le domaine preferentiel de l'invention, apparalt comme particulièrement performant en particulier en ce qui concerne les allongements a la ruptuxe dans le sens iravers du fond de l'etui qui sont plus de quatre fois plus eleves que ceu.~ du lot temoin A.
Enfin les lots B4x montrent que pour un traitement du type T7 avec deux paliers, il est permis de conf~rer aux alliages conformes a l'invention une resistance a la corro-sion sous tension particulierement elevee.
EXEMPI.E 2 On a coule en semi-continu, sous forme de biellettes de diametre 200 mm, trois alliages C, D et E de composition ~S ci-après:
(~ en poids) C D E
Fe 0,16 0,09 0,02 Si 0,10 0,05 0,02 Cu 1,45 1,~5 1,~5 ~0 Mg 2,65 2,65 2,65 Zn 8,10 8,10 8,10 Mn 0,22 0,21 0,22 Cr 0,15 0,10 0,16 Zr 0,11 0,12 0,11 Ti 0,05 0,05 0,05 _ 9 .
~2~i3S~
l'alliage C, hors invention, constituant le témoin.
Chacun des alliages a ete homogeneise durant 24 h à 475C, ecroute au diametre de 170 mm et transforme par filage à chaud inverse a la temperature de 350-400C sous forme de barre de diametre 50 mm. Les barres ont ete mises en solution l h a 478C, trempees a l'eau froide et revenues 24 h a 120C.
Il a ete preleve dans les barres pour essais:
- des eprouvettes de traction lisses dans les sens long et trav~rs pour mesure des caracteristi~ues R0,2, Rm et A %
\ ~
(sur 5,65 VSo).
- des eprouvettes de traction entaillees avec un coefficient de concentration de contrainte egal a 8, dans le sens travers, pour mesure de Re et determination du rapport Re/R0,2.
- des eprouvettes d'essai de tenacite (format : 30 x 31~2SJ
epaisseur 12,5 mm) dans les sens L-R et C-R (designation ASTM). Les conditions d'essais correspondant a la spé-cification ASTM E399 ont permis de determiner le facteur de concentration de contrainte ~c~
Les resultats (valeurs moyennes) sont donnes dans le tableau 2 ci-apres.
On a usine dans les etuis ainsi obtenus (voir figure 1).
- des eprouvettes de traction lisses (1) prelevees soit dans le corps de l'etui en dist:inguant le sens long (L) et le sens travers lsens tangentiel (T)l soit dans le fond de lletui dans le sens travers (T) (sens tangentiel~.
Ces eprouvettes ont servi,lors d'un essai de traction,à la determination des caracteristiques mecaniques classiques, à savoir-3S~
. limi-te elastique RO,2 . charge de rupture Rm . allongements a la rupture A ~ mesures sur une longueur initiale utile egale a 5,65 ~ ~o etant la section de l'eprouvette avant traction.
- des eprouvettes de traction entaillees 12) avec un coeffi-cient de concentration de contrainte KT = 6,5 (rayon a fond d'e~taille 0,025 mm) et prelevees dans le sens long du corps de l'etui. Ces eprou~ettes ont été rompues par traction, ce qui a permis de determiner leur charge de rupture Re. Le rapport Re/RO,2 de la charge de rupture sur éprouvette entaillée a la limite elastique sur eprou-vette lisse a ete retenu comme critere d'appréciation.
- des éprouvettes de résilience (3) type Charpy V (entaille en V à 45, de profondeur 2 mm, de ra~on à fond d'entaille egal à 0,25 mm). Les eprouvettes ont ete prelevées dans le sens long du corps des etuis, de façon que la fissure de rupture se propage dans le sens épaisseur du corps de l'etui (sens normalise L-R~. Elles ont été utilisées pour déterminer les caractéristiques Enc (énergie de rupture sur éprouvette non pré-~issuree) et Eco (energie de rup-ture sur eprouvette pré-fissurée par fatique sur appareil Physmet (marque de commerce)).
- des éprouvettes (4) pour mesure cle facteur de -tenacite ~:
2S les conditions de determination de ce facteur K sont decrites ci-après:
L'éprouvette d'essai est representée en ~ig~lre 2 Se5 dimensions sont les suivantes:
- epaisseur : B = 8 mm - largeur : W = 8 mm - longueur : 55 mm - entaille usinee : a = 2 mm, rayon à fond d'entaille < 0108 mm Une fissure de fatigue esJc initiee sur l'eprou-31L2~3~
vette definie ci-dessus, prelevee dans le sens L-R, dans le corps, dans les condi-tions de la norme ASTM E399 (0,~5 < a/W < 0,55, propagation en fatigue d'au moins 1~3 mm, charge inferieure a 60 % du Pq).
L'eprouvette, fissuree en fatique, est ensuite soumise à un essai de flexion lente en trois points. Pen-dant l'essai, on enregistxe la courbe: effort en fonction de la vitesse de deroulement du papier de l'enregistreur (vitesse constante).
Le facteur K a ete calcule suivant la formule donnee par la norme ASTM E399 (Bend Specimen) qui est:
p S . f (a/W) B . W /
(en MPa avec P : charge maximum mesuree sur le graphique en newtons S : distance entre appuis en m W : largeur de l'eprouvette en m B : epaisseur de l'eprouvette en m a : longueur de la crique en m Remarque: Mesure de la longueur a de la crique L'eprouvette, après rupture, est projetee sur un verre depoli a l'aide d'un profiloscope ~g = 20).
La partie de la cassure qui correspond ~ la crique initiale en~endree par fatique est ensuite decalquee sur un papier transparent. On mesure alors les longueurs des :Eissures au quart, moitie et trois quarts de l'epaisseur de l'eprouvette.
La valeur de a utilisee dans la formule est la valeur mo~erlne des trois mesures.
- des eprouvettes pour essais de corrosion sous forme - d`anneau~ C preleves dans le corps ayant 40 mm de largeur.
Ces eprouvettes ont ete testees en corrosion sous tension ~LZ~63S~
suivant la norme AFNOR A 05-301.
Les resultats (valeurs moyennes) sont donnes dans le tableau suivanto - - ~
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~2~ S~
On observe pour les etuis A1, Bl, ~2 et B3, traites en T6, que les lots Bl, B2 et B3 conformes à l'in-vention, presentent des allongements à la rup~ure, dans le sens travers de la partie peu corroyee du fond, nettement superieurs a ceux du lot temoin Al. Par ailleurs, le lot B2, ayant subi un ecrouissage apres trempe et avant revenu situe dans le domaine preferentiel de l'invention (>1,5% et <5~) presente un ensemble de caracteristiques de traction plus performant que celui du lot BL pour lequel l'ecrouis-sage a ete de 10 ~.
De plus, le lot B3, dont les conditions d'homo-geneisation de mise en solution, d'ecrouissage entre trempe et revenu sont situees dans le domaine preferentiel de l'invention, apparalt comme particulièrement performant en particulier en ce qui concerne les allongements a la ruptuxe dans le sens iravers du fond de l'etui qui sont plus de quatre fois plus eleves que ceu.~ du lot temoin A.
Enfin les lots B4x montrent que pour un traitement du type T7 avec deux paliers, il est permis de conf~rer aux alliages conformes a l'invention une resistance a la corro-sion sous tension particulierement elevee.
EXEMPI.E 2 On a coule en semi-continu, sous forme de biellettes de diametre 200 mm, trois alliages C, D et E de composition ~S ci-après:
(~ en poids) C D E
Fe 0,16 0,09 0,02 Si 0,10 0,05 0,02 Cu 1,45 1,~5 1,~5 ~0 Mg 2,65 2,65 2,65 Zn 8,10 8,10 8,10 Mn 0,22 0,21 0,22 Cr 0,15 0,10 0,16 Zr 0,11 0,12 0,11 Ti 0,05 0,05 0,05 _ 9 .
~2~i3S~
l'alliage C, hors invention, constituant le témoin.
Chacun des alliages a ete homogeneise durant 24 h à 475C, ecroute au diametre de 170 mm et transforme par filage à chaud inverse a la temperature de 350-400C sous forme de barre de diametre 50 mm. Les barres ont ete mises en solution l h a 478C, trempees a l'eau froide et revenues 24 h a 120C.
Il a ete preleve dans les barres pour essais:
- des eprouvettes de traction lisses dans les sens long et trav~rs pour mesure des caracteristi~ues R0,2, Rm et A %
\ ~
(sur 5,65 VSo).
- des eprouvettes de traction entaillees avec un coefficient de concentration de contrainte egal a 8, dans le sens travers, pour mesure de Re et determination du rapport Re/R0,2.
- des eprouvettes d'essai de tenacite (format : 30 x 31~2SJ
epaisseur 12,5 mm) dans les sens L-R et C-R (designation ASTM). Les conditions d'essais correspondant a la spé-cification ASTM E399 ont permis de determiner le facteur de concentration de contrainte ~c~
Les resultats (valeurs moyennes) sont donnes dans le tableau 2 ci-apres.
3~
Sens* Alliage C Alliage D Alliage E
R0,2 (MPa) LT 630 690 685 Rm (MPa) LT 605 ~10 610 A (%) L T 4,9 _ 56',5 6,6 Re/R0,2 T 0,90 1,20 1,30 KIC ~Mpa ~ C-R 22 24 29 KI 2 L 0,215 0,255 0,310 _ R0,2 (ml T 0,163 0,19~ 0,290 * L : long T : travers C : circonferentiel R : radial A remarquer, en particulier, llamelioration des proprietés dans le sens travers concernant plus particu-lièrement la plasticité (A ~) et la ténacité (Re/R0,2 etKIC) dans le cas des alliages D et E conformes ~ l'inven-tion, l'alliage E correspondant au domaine de composition privilégié de l'invention, présentant le meilleur compoxte-ment à cet egard. Il est à noter que la valeur du rappor-t `(-R0 2) ~ui est representatif de la longueur cr1-tique d'une issure entralnant la rupture catastrophique de la pièce correspondante est presque egale dans les sens travers et long pour ce dernier alliage.
Sens* Alliage C Alliage D Alliage E
R0,2 (MPa) LT 630 690 685 Rm (MPa) LT 605 ~10 610 A (%) L T 4,9 _ 56',5 6,6 Re/R0,2 T 0,90 1,20 1,30 KIC ~Mpa ~ C-R 22 24 29 KI 2 L 0,215 0,255 0,310 _ R0,2 (ml T 0,163 0,19~ 0,290 * L : long T : travers C : circonferentiel R : radial A remarquer, en particulier, llamelioration des proprietés dans le sens travers concernant plus particu-lièrement la plasticité (A ~) et la ténacité (Re/R0,2 etKIC) dans le cas des alliages D et E conformes ~ l'inven-tion, l'alliage E correspondant au domaine de composition privilégié de l'invention, présentant le meilleur compoxte-ment à cet egard. Il est à noter que la valeur du rappor-t `(-R0 2) ~ui est representatif de la longueur cr1-tique d'une issure entralnant la rupture catastrophique de la pièce correspondante est presque egale dans les sens travers et long pour ce dernier alliage.
Claims (8)
1. Méthode d'obtention de produits files du type Al-Zn-Mg-Cu qui possède à l'état traité des caractéristiques travers améliorées, caractérisée en ce que l'on coule un alliage de composition suivante (% en poids) Fe ? 0,10 Si ? 0,08 Cu 1,0 à 2,0 Mg 2,1 à 3,5 Zn 7,2 à 9,5 Cr 0,07 à 0,17 Mn 0,15 à 0,25 Zr 0,08 à 0,14 Ti ? 0,10 Autres chacun ? 0,05 total ? 0,15 Reste = Al l'on homogénéise le produit coulé dans le domaine de tempé-ratures compris entre 460°C et la température de fusion commençante de l'alliage, l'on file à chaud à une température de l'ordre de 400°C, l'on étire ou l'on étire pas à chaud le produit filé, l'on met en solution dans le domaine de température compris entre 460 et 480°C, l'on trempe à l'eau froide (? ? 40°C), l'on écroui à froid avec une déformation ? 10 %, et ou bien l'on pratique un revenu type T6 : soit de 6 à 50 h entre 115 et 150°C, ou bien l'on pratique un revenu type T7 : soit de 3 à 24 h entre 100 et 120°C + 8 à 20 h entre 150 et 170°C, les temps les plus longs étant généralement associés aux températures les plus basses.
2. Méthode selon la revendication l, caractéri-sée en ce que l'alliage a la composition suivante (% en poids):
Fe ? 0,10 Si ? 0,08 Cu 1,35 à 1,85 Mg 2,4 à 3,0 Zn 7,6 à 8,9 Cr 0,10 à 0,17 Mn 0,15 à 0,25 Zr 0,08 à 0,14 Ti ? 0,10 Autres chacun ? 0,05 Autres total ? 0,15
Fe ? 0,10 Si ? 0,08 Cu 1,35 à 1,85 Mg 2,4 à 3,0 Zn 7,6 à 8,9 Cr 0,10 à 0,17 Mn 0,15 à 0,25 Zr 0,08 à 0,14 Ti ? 0,10 Autres chacun ? 0,05 Autres total ? 0,15
3. Méthode selon la revendication 1 ou 2, carac-térisée en ce que les teneurs en Fe et Si sont limitées à
(% en poids):
Fe ? 0,05 Si ? 0,05 Fe + Si ? 0,06
(% en poids):
Fe ? 0,05 Si ? 0,05 Fe + Si ? 0,06
4. Méthode selon la revendication 1 ou 2, carac-térisée en ce que l'homogénéisation est effectuée entre 465 et 475°C.
5. Méthode selon la revendication l ou 2, carac-térisée en ce que la mise en solution est effectuée entre 465 et 480°C.
6. Méthode selon la revendication l ou 2, carac-térisée en ce que l'écrouissage à froid est compris entre 1,5 et 5 %.
7. Méthode selon la revendication 1 ou 2, carac-térisée en ce que le revenu est effectué dans le domaine de températures compris entre 115 à 130°C durant 25 à 35 heures.
8. Méthode selon la revendication 1 ou 2, carac-térisée en ce que le revenu comporte un séjour de 5 à 10 h entre 100 et 110°C et un séjour de 8 à 12 h entre 155 et 165°C.
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|---|---|---|---|
| FR8122969A FR2517702B1 (fr) | 1981-12-03 | 1981-12-03 | |
| FR8122969 | 1981-12-03 |
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|---|---|
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| MKEX | Expiry |