alliage à, base d'aluminium. Des alliages à base d'aluminium, conte nant des éléments constitutifs variés dans des proportions différentes, sont bien connus et d'un usage courant. Il est également bien connu dans le métier de tremper certains de ces alliages à partir de températures déter minées et de les ;,vieillir" ensuite, soit natu rellement, soit artificiellement, dans le but d'améliorer leurs propriétés physiques.
De tels alliages contiennent souvent du cuivre ajouté intentionnellement comme élément d'alliage, et contiennent comme impureté différentes quantités de silicium, habituellement dans une proportion non supérieure à 0,41/o envi ron, le silicium provenant à la fois des ma tières entrant dans la fabrication des alliages et des récipients dans lesquels ceux-ci sont produits.
La présente invention a pour objet un alliage à base d'aluminium, sensiblement exempt de cuivre, et contenant du magné- sium et une proportion non inférieure à 0,5 % de silicium, cet alliage ayant été trempé et soumis à un vieillissement artificiel, de façon à présenter de la dureté et une grande ré sistance de rupture à la traction.
Dans la réalisation de l'invention en pra tique, l'alliage peut contenir des proportions variées à la fois de magnésium et de sili cium, et d'autres éléments peuvent y être ajoutés tels que du nickel, du manganèse et du chrome. Le choix des quantités convena bles de magnésium et de silicium est déter miné par le traitement auquel l'alliage est soumis et l'usage auquel il est destiné. La teneur en magnésium peut dépasser la teneur en silicium, et lorsque la teneur en magné sium est élevée, celle en silicium peut être très faible, et inversement.
Cependant la te neur en silicium ne doit en aucun cas être inférieure à 0,5 %. D'une manière générale, les propriétés physiques maxima peuvent être obtenues avec environ 1 % de magnésium et 1 % de silicium,
bien que l'on puisse utiliser des proportions allant jusqu'à 4 % de chacun de ces métaux. Plus les proportions de ma- gnésium et de silicium existant dans l'alliage sont grandes, plus les alliages sont difficiles à usiner.
La température de trempe de l'alliage et la période de temps pendant laquelle il est maintenu à cette température dépendent, jus qu'à un certain degré, de la composition et de l'usage auquel l'alliage est destiné, et il en est également de même en ce qui con cerne le vieillissement de l'alliage.
La tem pérature de trempe est habituellement supé rieure à 500 0 C environ et peut aller jus qu'à 580 0 C, et la période de temps pen dant laquelle l'alliage peut être maintenu à la température de trempe peut aller d'une fraction d'une heure jusqu'à quinze heures ou davantage. Lorsque les alliages sont sous forme de pièces coulées, d'excellents résultats ont été obtenus en maintenant les pièces cou lées à une température de trempe de 550 0 C ou légèrement plus élevée pendant 15 heures.
L'alliage peut être soit trempé à la tem pérature normale ou . ambiante et ensuite chauffé et soumis au vieillissement artificiel, soit trempé à la température désirée de vieil lissement artificiel et maintenu à cette tem pérature pendant le temps nécessaire. Le vieillissement peut être effectué à des tem pératures variant d'environ 100à 200 0 C.
L'invention peut être expliquée davantage en référence à quelques exemples d'alliages, qui ont été produits et essayés par les in venteurs.
Un alliage forgé contenant 0,75 % de si- licium et 0,5 0lfo de magnésium, après avoir été chauffé jusqu'à une température de 500 0 C environ et refroidi lentement dans un foui, possédait une dureté Brinell de 29, une résis tance de rupture à la traction de 1050 kg/cin2 et un allongement de 35 0% environ sur 5 cm.
Dans cet état, sa ductilité ou plasticité se rapprochait de celle de l'aluminium pur du commerce, de sorte que des articles de formes compliquées pouvaient être faits à partir de cet alliage par de-, procédés de façonnage. Après avoir été forgé et ensuite trempé à partir d'une température de 560 0 C, il possédait une dureté Brinell de 38, une résistance de rupture à la traction de 1470 kg/em2 et un allongement de 37,5 "/o sur 5 cm.
Après vieil lissement pendant 17 heures à 150 0 C, la dureté Brinell était montée jusqu'à 110, la ré sistance de rupture à la traction à 311N kg/cni=, et l'allongement était réduit à 13,5 % sur 5 cm.
La preuve que cette amélioration des propriétés physiques est due au vieillissement artificiel est fournie par le fait que le même alliage, soumis à un vieillissement naturel à la température normale ou ambiante pendant sept jours, possédait une résistance de rup ture à la traction de 2170 kg/cin= et un al longement de 30 "/o sur 5 cm.
Le même alliage (à 0,75 (1/o de silicium et 0,5 1/o de magnésium) a été trempé à partir de 550 0 C et le métal a été étiré de 15 0/0 dans une machine à étirer. Il a été ensuite soumis au vieillissement artificiel pendant 60 heures à 145<B>'</B> ' C, après quoi il possédait une résistance de rupture à la traction de 2961 lçg/cin , un allongement de 12,5 % sur 5 cm, et une dureté Brinell de 99.
Des pro priétés physiques finales analogues étaient ob tenues en laissant le barreau d'essai trempé vieillir naturellement, c'est-à-dire à la tempé rature normale ou ambiante, pendant une semaine, en l'étirant ensuite de 15 "/o et en le soumettant à un vieillissement artificiel pendant 60 heures ï), 1.45 0 C.
Un alliage contant 1 0;\o de inagnésiiini et 1,75 % de silicium, après avoir été forgé, fut trempé à partir d'une température de 550 0 C et soumis à un vieillissement artificiel pen dant 15 heures à une température de 150 0 C. Après trempe et vieillissement, il possédait une résistance de rupture à la traction de 3738 hg/em , un allongement de 12,5 % sur 5 cm et une dureté Brinell de 123.
Un alliage contenant 4 % de magnésium et 2 % de silicium, après avoir été forgé, fut trempé à partir d'une température de 550 0 C et soumis à un vieillissement artifi ciel pendant 40 heures à 100 0 C.
Il possé dait alors une résistance de rupture à la trac tion de 3384,5 kg,'crn=, un allongement de 15 % sur 5 cm et une dureté Brinell de 106. Le même alliage, soumis à un vieillissement additionnel pendant 18 heures à 150 0 C pos sédait une résistance de rupture à la traction de 3731<B>kg'</B> cm2, un allongement de 13 sur 5 cm et une dureté Brinell de 125.
Les exemples ci-dessus se rapportent tous à des alliages à base d'aluminium, travaillés mécaniquement, contenant du magnésium et du silicium. L'exemple ci-après montre que ces alliages, sous forme de pièces coulées, ont une résistance et une dureté notablement améliorées.
Un alliage contenant 1,75 0% de silicium et 1 % de magnésium possédait, après coulée dans un moule permanent, une eésistance de rupture à la traction de 1400 kg/cm',
un al- longement de 5 % sur 5 cm et une dureté Brinell de 60. Après trempe à partir d'une température de 500 0 C maintenue pendant un peu plus de 15 heures, la résistance de rupture à la traction fut portée jusqu'à 2520 kg/cm2, l'allongement fut porté jusqu'à 16 % sur 5 cm et la dureté Brinell à 67.
Après vieillissement artificiel pendant 15 heures à 150 0 C; la résistance de rupture à la traction fut encore accrue jusqu'à 3500 kg/crn2, la du reté Brinell jusqu'à 123, tandis que l'allonge- ment diminua jusqu'à 5,5 %. Pour obtenir les meilleurs résultats, les pièces coulées for mées de l'alliage suivant l'invention doivent, comme il a été mentionné précédemment, être maintenues pendant une période de temps con sidérable à la température de trempe.
Cette période de temps peut être de 15 heures ou davantage et la température de trempe peut être de 550 0 C ou légèrement plus élevée.
L'addition d'autres métaux d'alliage, tels que le nickel, manganèse et chrome, ne dé truit pas l'effet du magnésium et du silicium, mais a pour résultat, dans certains cas, par ticulièrement dans les alliages usinés, une amélioration de certaines propriétés physiques de l'alliage.
Par exemple un alliage contenant 1 % de magnésium, 0,5 % de silicium et 2 % de nickel possédait une résistance de rupture à la traction de 1120 kg,/cm', un allongement de 5 % sur 5 cm et une dureté Brinell de 55,
lorsqu'il était coulé dans un moule per manent. Après trempe de l'alliage à partir de 550 0 C, température à laquelle l'alliage fut maintenu pendant 15 heures, sa résistance de rupture à la traction fut porte jusqu'à 1939 kg/cm2, son allongement à 13 % sur 5 cm et sa dureté Brinell à 59. Soumis au vieillissement à une température de 150 0, sa résistance de rupture à la traction fut de 3038 kg/cm', son allongement de 3,5 % sur 5 cm et sa dureté Brinell de 114.
Le même alliage, forgé et ensuite trempé et soumis au vieillissement de la même manière, possé dait une résistance de rupture à la traction de 3332 kg/cm2, un allongement de 19 0% sur 5 cm et une dureté Brinell de 106.
Il résulte des exemples précédents que l'al liage obtenu suivant l'invention, soit travaillé mécaniquement, soit coulé, possède des pro priétés physiques avantageuses résultant de son vieillissement artificiel.