CH436734A - Alliage de magnésium - Google Patents

Alliage de magnésium

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CH436734A
CH436734A CH1468364A CH1468364A CH436734A CH 436734 A CH436734 A CH 436734A CH 1468364 A CH1468364 A CH 1468364A CH 1468364 A CH1468364 A CH 1468364A CH 436734 A CH436734 A CH 436734A
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magnesium
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CH1468364A
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Andrew Fisher Philip
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Magnesium Elektron Ltd
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Description


      Alliage    de     magnésium       La présente     invention    se     rapporte    à un     alliage    de  magnésium contenant au moins 80      /o    de     magnésium.     Il est     d'expérience        courante    que dans les     alliages    de  magnésium, une     phase        intergranulaire    peut avoir un  effet     fragilisant    ou autrement nuisible sur     l'alliage,

      et  le but de     l'invention    est de     combattre        cet    effet     nuisible.     



  Par     exemple,    l'addition de métaux des     terres        rares     au magnésium a     pour    effet,     lorsque    le     métal    des terres  rares dépasse un     certain    pourcentage,     de    produire     une     phase     intergranulaire        fragile.        Lorsque    l'addition de mé  tal des     terres    rares ne     dépasse    pas un     pourcentage     connu,

   la phase     intergranulaire    peut être     mise    en solu  tion par traitement thermique de     manière        connue    et  l'effet fragilisant est     .ainsi        réduit.        Cependant,    si la teneur  en métaux des     terres    rares dépasse     la        limite    de     soli-          bilité        solide,

          une        complète        dissolution    de la phase par  un traitement thermique de la     manière        connue    est     im-          possible.    On     sait    également que si     l'alliage    de magné  sium contient du     zinc,

      la     phase        intergranulaire        résultant     de     l'addition    d'un métal des terres rares est très stable  et     ne    peut pas être     dissoute    par un traitement     thermique     de la     manière        connue.     



  On sait d'autre part     que        l'addition    de certains élé  ments,     comme    par exemple des     métaux    des terres rares  et le thorium, aux     alliages    de magnésium,     particulière-          ment    à ceux     contenant    du     zinc,        procure        certains    avan  tages techniques, par exemple des moulages plus     sains     et une meilleure aptitude nu travail par     déformation     plastique.

   L'emploi     d'additions    de métaux     des        terres     rares ou de     thorium    est     actuellement        limité    par les     effets          fragilisants    de     ces        additions.     



       L'alliage    selon     l'invention,    qui     contient    au     moins     80     '1/o    de magnésium en poids avec au moins un     cons-          tituant        allié        choisi    parmi les     métaux    des     terres        rares    et  le thorium,

   est caractérisé en     ce        qu'il        contient    en outre  de     l'hydrogène    en     proportion    d'au     moins    50     cm3    d'hy-         drogène    mesurés dans les     conditions        normales        par    100 g       d'alliage.       Le     procédé        préféré    de     préparation        de        cet        alliage          

  consiste    à former tout d'abord un     alliage    de     magnésium          comprenant    un     constituant        allié,        consistant    en     au        moins     l'un des éléments métaux     des        .terres        rares    et     thorium,     dont au     moins    une partie est     incorporée        dans    une phase       intergranulaire,

      puis à     chauffer        l'allflage    en     présence     d'hydrogène     afin    que l'hydrogène     agisse    avec ledit     cons-          tituant    et qu'au moins     une        partie    de la     phase        inter-          granulaire        diffuse    dans le métal de base.  



  Telle qu'on l'envisage ici,     l'expression      métaux des  terres rares  ,     englobe        l'yttrium.     



  L'élément     allié    qui doit réagir avec l'hydrogène     peut     être     qualifié    de     constituant          actif     .  



  Par     exemple,        l'hydrogène    peut     réagir    avec le     cons-          tituant        ,actif        dans    les     zones        intergranulaires    en formant  un hydrure,     attaquant        ainsi    la phase     intergranulare    et       libérant    un ou plusieurs     die    ses     constituants,    qui     entrent     en solution dans le magnésium.

       Comme    autre exemple,       l'hydrogène    peut réagir avec l'élément     .actif    déjà     dissous          dans    la phase      .,        ce    qui     permet    une     dissolution    à     partir     de la phase     intergranulaîre,    avec     continuation    de l'atta  que progressive du     constituant        actif        dissous.     



       L'invention        trouve    une     application        particulière        dans     les     alliages    de     magnésium        contenant    du zinc.

       Par    exem  ple, un     alliage    de magnésium     contenant    6     p/o    de     zinc          et        0,6-0,9        %        de        zirconium        offre        une        haute        résistance          mécanique    à la     température        ordinaire.        Cependant,

      cet       alliage    a une     tendance    marquée à la     microporosité    à  l'état     moulé,    et     cette    porosité     est    cause     d'un        affaiblisse-          ment        considérable.    Cette     tendance    à la     microporosité     limite l'exploitation     commerciale    de cet     alliage.        Il        est     également bien     connu    que la  <RTI  

   ID="0001.0231">   tendance    de     cet        alliage     à la     microporosité    peut être     améliorée    par une     addition     de métaux des     terres        rares,    par     exemple    de cérium-           mischmetall    ou de     didyme-mischmetall,    qui sont     deux     formes     commerciales    de métaux des terres     rares.    Cepen  dant,

       ces    additions abaissent la résistance à la traction  de l'alliage et le rendent     commercialement        inintéressant.          Par        contre,    dans un exemple de l'invention, un ou plu  sieurs métaux des terres rares     est        inclus    dans     l'alliage,       puis     l'alliage    est traité     thermiquement    en     présence    d'hy  drogène afin que     l'hyydrogène    réagisse avec un ou plu  sieurs des métaux des terres rares.

   Les     résultats        donnés     dans le tableau suivant     illustrent    l'amélioration des     pro-          priétés    qui     peut    être obtenue par l'emploi du nouveau       procédé        décrit    dans le présent exposé  
EMI0002.0026     
  
    Alliage <SEP> de <SEP> magnésium <SEP> contenant <SEP> nominalement <SEP> 6 <SEP> % <SEP> de <SEP> zinc <SEP> et <SEP> 0,7'% <SEP> de <SEP> zirconium
<tb>  Atmosphère <SEP> du <SEP> traitement <SEP> thermique <SEP> L. <SEP> E. <SEP> (1) <SEP> 0,1 <SEP> % <SEP> L. <SEP> E. <SEP> (2) <SEP> 0,2 <SEP> % <SEP> R. <SEP> T.

   <SEP> (s) <SEP> A(4)
<tb>  S02 <SEP> (atmosphère <SEP> normale <SEP> pour <SEP> les
<tb>  alliages <SEP> de <SEP> magnésium) <SEP> <B>.......... <SEP> .......</B> <SEP> 3
<tb>  Hydrogène <SEP> ................................................ <SEP> 2
<tb>  Alliage <SEP> de <SEP> magnésium <SEP> contenant <SEP> nominalement <SEP> 6 <SEP> % <SEP> de <SEP> zinc, <SEP> 2 <SEP> % <SEP> de <SEP> métaux
<tb>  des <SEP> terres <SEP> rares <SEP> et <SEP> 0,7 <SEP> % <SEP> de <SEP> zirconium
<tb>  502 <SEP> <B>....

   <SEP> .......................................</B> <SEP> 4
<tb>  Hydrogène <SEP> _......<B>...........</B> <SEP> .<B>.......</B> <SEP> .<B>.....................</B> <SEP> 10,5
<tb>  (1) <SEP> Limite <SEP> d'élasticité <SEP> à <SEP> 0,1 <SEP>  % <SEP> d'allongement <SEP> permanent <SEP> (kg/mm2)
<tb>  (2) <SEP> Limite <SEP> d'élasticité <SEP> à <SEP> 0,2 <SEP> % <SEP> d'allongement <SEP> permanent <SEP> (kg/mm-)
<tb>  (s) <SEP> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> traction <SEP> (kg/mm2)
<tb>  (4) <SEP> Allongement <SEP> à <SEP> la <SEP> rupture <SEP> (%)       Ces résultats ont été     obtenus    sur des     barres        d'essai     moulées,

       confectionnées        suivant        1a    norme     britannique     L,101,     fig.    1. Dans chaque     cas,    le traitement     thermique     a été effectué à 500C pendant 24 heures dans une  atmosphère de S02 ou d'hydrogène, puis à     1250C    pen  dant 64 heures à     l'air.     



  Dans le cas de     l'alliage    décrit en détail dans l'exem  ple ci-dessus, l'amélioration     des        propriétés    mécaniques  résultant de     l'application    de ce nouveau     principe    est       associée    à la modification d'une phase     métallurgique     présente     dans    la zone     intergranulaire    de     l'alliage.    La       présence    de     cette    phase est     responsable    de l'amélioration  de la     mieroporosité    et également de la  <RTI  

   ID="0002.0053">   perte        dans        les     propriétés à la traction. La phase est     normalement    très  stable et ne peut pas être     facilement        dissoute    par un  traitement thermique de la     manière        précédemment    con  nue.

   On suppose que     l'introduction    d'hydrogène pendant  le     traitement        thermique        transforme    le métal des     lierres     rares en hydrure, ce qui     provoque    la     décomposition    de  la phase     originale    et     élimine    ainsi l'effet     nuisible    sur la       résistance    mécanique.

   La     probabilité    d'une     amélioration     de le     résistance    due à l'emploi d'un constituant       actif       donné peut donc être estimée par un examen métallo  graphique     comparé        d'échantillons    traités     thermiquement     de la     manière        précédemment        connue,    et     d'échantillons     traités     thermiquement    de la     manière        décrite        dans    le  présent exposé.

           Ces        :examens        métallographiques        comparés    ont     per-          mis        d'établir    que des changements de phase favorables  se produisent dans les     alliages    de magnésium     contenant     du thorium, en     sorte    que les métaux des     terres    rares  peuvent être     remplacés    en partie ou en     totalité    par du  thorium.

       L'yttrium    peut également     être        utilisé        comme          consituant      actif  .  



  De     préférence        l'alliage    de magnésium     consiste,    en  dehors des     impuretés,    en  
EMI0002.0109     
  
    T. <SEP> R. <SEP> * <SEP> ....................................... <SEP> 0,2 <SEP> - <SEP> 6 <SEP> O/o <SEP> en <SEP> poids
<tb>  Zinc <SEP> <B>........................ <SEP> .................</B> <SEP> 0,25 <SEP> -10 <SEP>   <SEP>   <SEP>  
<tb>  H <SEP> ................................................ <SEP> au <SEP> moins <SEP> 50 <SEP> cc/100g
<tb>  (approx. <SEP> 0,005 <SEP> % <SEP> en <SEP> poids)
<tb>  Zirconium <SEP> .............................. <SEP> 0 <SEP> - <SEP> 1 <SEP> % <SEP> en <SEP> poids
<tb>  Manganèse <SEP> ..............................

   <SEP> 0 <SEP> - <SEP> 2,5 <SEP>   <SEP>   <SEP>  
<tb>  Métaux <SEP> des <SEP> terres <SEP> rares            Dans        les        alliages        contenant    à la     fois    du     zirconium     et du manganèse, si l'un ou     l'autre    de ces éléments est  présent en teneur d'au     moins    0,3     0/0,1a        teneur    de     l'autre          ne        doit        pas        dépasser        0,

  2        %.     



       Dans    les alliages qui ne     contiennent    pas de     zirco-          nium    et qui     contiennent    du fer en     proportion    de,     par     exemple 0,03 à 0,1 0/0, la     teneur    en     silicium    doit être       inférieure    à     0,05        %.     



  Si désiré, un ou     plusieurs    des éléments suivants peu  vent être inclus dans     l'alliage     
EMI0002.0141     
  
    Ag <SEP> .............................. <SEP> 0 <SEP> - <SEP> 8 <SEP> % <SEP> en <SEP> poids
<tb>  Cd <SEP> <B>_ <SEP> ..................... <SEP> .....</B> <SEP> 0 <SEP> -5 <SEP>   <SEP>   <SEP>  
<tb>  Li <SEP> <B>..............................</B> <SEP> 0 <SEP> - <SEP> 6 <SEP>   <SEP>   <SEP>  
<tb>  Ca <SEP> .............................. <SEP> 0 <SEP> - <SEP> 1,0 <SEP>   <SEP>   <SEP>  
<tb>  Ga <SEP> .............................. <SEP> 0 <SEP> - <SEP> 2,0 <SEP>   <SEP>   <SEP>  
<tb>  In <SEP> .............................. <SEP> 0 <SEP> - <SEP> 2,0 <SEP>   <SEP>   <SEP>  
<tb>  Ti <SEP> ..............................

   <SEP> 0 <SEP> @-.5,0 <SEP>   <SEP>   <SEP>  
<tb>  Pb <SEP> .............................. <SEP> 0 <SEP> - <SEP> 1,0 <SEP>   <SEP>   <SEP>  
<tb>  Cu <SEP> <B>......................... <SEP>   <SEP> ....</B> <SEP> 0 <SEP> - <SEP> 0,25 <SEP>   <SEP>   <SEP>  
<tb>  Bi <SEP> .............................. <SEP> 0 <SEP> 1,0 <SEP>   <SEP>   <SEP>  
<tb>  0 <SEP> -3 <SEP>   <SEP>   <SEP>  
<tb>  Fe <SEP> <B>........................... <SEP> _ <SEP> 0,03-</B> <SEP> 0,1 <SEP>   <SEP>   <SEP>  
<tb>  Be <SEP> .............................. <SEP> 0 <SEP> - <SEP> 0,05 <SEP>   <SEP>   <SEP>           Le domaine de     composition    plus     limité        ci-après    est       encore    préféré:

    
EMI0003.0005     
  
    TR <SEP> <B>..... <SEP> ........................</B> <SEP> 0,75 <SEP> - <SEP> 4 <SEP> %en <SEP> poids
<tb>  Zn <SEP> <B>........... <SEP> _ <SEP> ................</B> <SEP> 3 <SEP> - <SEP> 8 <SEP>   <SEP>   <SEP>  
<tb>  Zr <SEP> <B>........ <SEP> .....................</B> <SEP> 0,3 <SEP> - <SEP> 1,0 <SEP>   <SEP>   <SEP>  
<tb>  Ag <SEP> .... <SEP> .................... <SEP> 0 <SEP> - <SEP> 0,25 <SEP>   <SEP>   <SEP>  
<tb>  Hydrogène <SEP> ...............

   <SEP> au <SEP> moins <SEP> 50 <SEP> cc <SEP> / <SEP> 100 <SEP> g       Pour une haute     ductilité    combinée à     une        limite     d'élasticité satisfaisante, les teneurs en métaux     TR    et  zinc peuvent être limitées aux gammes suivantes  
EMI0003.0010     
  
    TR <SEP> .............................. <SEP> 0,75 <SEP> - <SEP> 1,5 <SEP> b/o <SEP> en <SEP> poids
<tb>  Zn <SEP> ..............................

   <SEP> 3,5 <SEP> - <SEP> 5 <SEP>   <SEP>   <SEP>              Les        limites    ci-après des     teneurs        TR    et     zinc    confè  rent une     haute        limite        d'élasticité        avec        une        bonne    ducti  lité:

    
EMI0003.0022     
  
    TR <SEP> <B>..... <SEP> . <SEP> ... <SEP> ...................</B> <SEP> 1,75 <SEP> - <SEP> 4,0 <SEP> %en <SEP> poids,
<tb>  Zn <SEP> <B>...................... <SEP> . <SEP> .......</B> <SEP> 5,5 <SEP> .- <SEP> 7,5 <SEP>   <SEP>   <SEP>         Pour les plus hautes limites     d'élasticité,    la composi  tion     suivante    est préférée  
EMI0003.0025     
  
    TR <SEP> <B>....... <SEP> ......................</B> <SEP> 1,75 <SEP> - <SEP> 4 <SEP> ID/o <SEP> en <SEP> poids,
<tb>  Zn <SEP> <B>......................... <SEP> . <SEP> ....</B> <SEP> 5 <SEP> - <SEP> 8 <SEP>   <SEP>   <SEP>  
<tb>  Zr <SEP> <B>................ <SEP> .... <SEP> . <SEP> ........</B> <SEP> 0,3 <SEP> - <SEP> 1,0 <SEP>   <SEP>   <SEP>  
<tb>  Ag <SEP> ..............................

   <SEP> 0,5 <SEP> -- <SEP> 5 <SEP>   <SEP>   <SEP>         Comme la proportion de     certains    de     ces        éléments     (en particulier le zinc) est     pratiquement        limitée    par  leur effet défavorable sur     certaines        propriétés,        telles    que  la porosité, la tendance au     fissurage    pendant la solidi  fication, la     soudabilité,    etc.,

   et     comme        l'addition    des       constituants        qualifiés        d'         actifs          dans        cet    exposé com  bat     cette        tendance,

          (utilisation    des     principes        divulgués     dans le présent exposé rend     possible        d'accroître    les te  neurs admissibles en     certains    de ces     constituants        alliés     au-delà des niveaux     rencontrés        dans    la     pratique        actuelle,     et met     ainsi    à     disposition    des alliages de plus haute       résistance.     



       Gomme    il est     connu    que     l'addition    de     constituants       actifs       combat    la tendance d'un alliage de magné  sium à se     fissurer    lorsqu'il est refroidi     rapidement    (par  exemple par trempe à l'eau ou à l'huile) à partir d'une  haute température,

   on peut     s'attendre    à ce que     l'utili-          sation    du principe divulgué     dans    cet exposé     permettra          ce    refroidissement     rapidement    de systèmes     d'alliages     avec lesquels il n'est pas     praticable        actuellement.        On     peut     s'attendre    à     ce    qu'un     tel        refroidissement    rapide       améliore        encore    la  <RTI  

   ID="0003.0085">   résistance    de     l'alliage.     



  En ce qui     concerne    l'argent en tant qu'élément     allié,     il est     connu    que     l'addition    d'argent, par exemple en       teneur        allant        jusqu'à    6     %,    à     l'alliage        de        magnésium     contenant 6     o/a    de zinc et 0,7     'o/o    de zirconium procure  une amélioration notable de la     résistance    à la     traction.     Cependant,

       cette        addition        n'apporte    aucune     amélioration     à la tendance     marquée    de cet     alliage    de présenter de la       microporosité    à l'état moulé, en sorte que     l'exploitation          commerciale    de     ces    alliages     contenant    de l'argent est  également limitée en     raison    de     cette    caractéristique.

       Il     a été trouvé que     l'application    du     principe        divulgué    dans  cet     exposé    procure également une     amélioration    signi  ficative en ce qui     concerne    l'absence de     porosité    de  l'alliage contenant de l'argent avec     récupération    subsé  quente de propriétés par le traitement     thermique        dans       l'hydrogène.

       L'addition    d'argent     semble        diminuer    la       vitesse    de l'attaque de la phase     intergranulairc    par     Illy-          drogène,    mais une     transformation    complète ou sensible  ment complète de la phase     peut    être effectuée par un  traitement de durée un peu plus     longue    que     celle    du       traitement    de l'alliage exempt d'argent.  



       En    ce qui     concerne    le thorium utilisé     comme    élé  ment     allié    actif,     li    est     connu    que la     phase        intergranu-          laire    formée, en     particulier        lorsque    le     zinc    est également       présent,    a un effet     fragilisant    moins marqué que     d'ans        le          cas    des métaux des terres rares,

   bien que l'effet     fragili-          sant    soit trop important pour de     nombreuses    applica  tions.     Il    peut donc     être    avantageux de     remplacer    par  tiellement ou     complètement    les métaux des     terres    rares  par du     thorium    comme     constituant    actif, en     particulier     lorsqu'une     transformation        seulement        partielle    de la phase       intergranulaire    est désirée.

   Dans ce cas, la     teneur    en       thorium    peut être de 0,5 à 2,5     a/o,    et la     teneur    en mé  taux     TR    peut être de 0,75 à 2,5 %. Si     désiré,        on.        peut          utiliser    des métaux des terres rares. dans lesquels la       teneur    en     lanthane    a été     diminuée,        par    exemple du     di-          dyme.     



       Il    est bien connu que les     alliages    de magnésium des  tinés à être employés à des,     températures    élevées peu  vent     contenir    des     métaux    des. terres     rares    ou du     thorium          comme    addition     alliée    essentielle.

   Après avoir été     traités          thermiquement    de la manière     décrite        dans        cet    exposé,       les    alliages de ce type peuvent     être        affectés    d'une baisse  de la résistance à     haute        température,

      due à la     transfor-          m@ation    de     l'addition        alliée    essentielle en     une        forme    qui  ne     convient    pas .au développement de la résistance à  haute     température.    La     transformation    de     l'élément          ao-          tif      peut être     interrompue    avant son achèvement,

   par  exemple par un     choix        approprié    deRTI ID="0003.0219" WI="3" HE="4" LX="1714" LY="1475">  11a    durée et de la       température,        ce    qui     permet    au reste de     l'élément      ac  tif   d'exercer son autre     fonction,    qui est de     procurer     la résistance à haute     température.    De cette manière,

    des     alliages    de     moulabilité    et de     résistance    à la     tempé-          rature    ordinaire     améliorées,    mais     conservant    la     résis-          tance    à haute     température,    peuvent être     produits.     



  Un autre avantage se     rapporte    aux     alliages    à     fort     pouvoir d'amortissement.     Il    est     connu    qu'un     alliage        bi-          naire    de magnésium contenant     nominalement    0,6     'o/o    de       zirconium    a un     fort    pouvoir     d'amortissement    et cet       alliage    est     utilisé        commercialement    pour     ce    but.

   Cepen  dant, cet     alliage    a une     moulabilité        .très        médiocre    et son  emploi     commercial    basé sur son     fort        pouvoir    d'amor  tissement est limité par     (impossibilité    de     mouler    des  formes     compliquées.        L'addition    des     constituants          ac-          tifs          indiqués        dans        cet    exposé,

   de     préférence    avec une       addition    de     zinc,        améliore    sensiblement la     moulabilité     de     cet    alliage     binaire        magnésium-zirconium,        mais    l'ad  dition de     ces    métaux   .actifs       diminue    le     pouvoir          d'amortissement.    De même,

   le magnésium pur et les  alliages de magnésium     contenant    du manganèse sont       également    connus     pour    leur fort pouvoir     d7amortisse-          ment,

      mais ne sont pas     employés        pratiquement    en rai  son de     l'impossibilité    de mouler des     formes        compli-          quées.    La     moulabilité    de     ces        alliages    peut     aussi        être     améliorée par     addition    des     constituants          actifs          indi-          qués    dans cet exposé, mais.

   ces     additions    abaissent éga  lement     le    pouvoir d'amortissement. Le pouvoir d'amor  tissement des     alliages    de magnésium     contenant        des    élé  ments   actifs   peut être     .amélioré    par un     traitement     thermique dans l'hydrogène.

   Les     compositions    préférées      conférant un bon pouvoir     d'amortissement        combiné    à       une    bonne     moulabilité    sont les suivantes  
EMI0004.0005     
  
    TR <SEP> <B>................</B> <SEP> -<B>...........</B> <SEP> ... <SEP> 0,2 <SEP> -- <SEP> 4 <SEP> !o/o <SEP> en <SEP> poids
<tb>  Zn <SEP> <B>............... <SEP> . <SEP> .................</B> <SEP> 0 <SEP> .- <SEP> 3 <SEP>   <SEP>   <SEP>  
<tb>  Zr <SEP> ................................. <SEP> 0,3 <SEP> - <SEP> 1,0 <SEP>   <SEP>   <SEP>  
<tb>  H <SEP> <B>........ <SEP> . <SEP> ......... <SEP> ....

   <SEP> ..............</B> <SEP> au <SEP> moins <SEP> 50 <SEP> <B><I>ce</I>/</B> <SEP> 100 <SEP> g            Lorsque    l'alliage ne     contient    pas de     zirconium,        la.          teneur        en        TR        est        de        préférence        de        0,25    - 3     1%        avec          3,

  5    - 8     %        de        zinc        et        0,15    -     2,5        '%        de        manganèse,        l'ar-          gent        étant        compris        entre    0     et        0,25        '%        ou        entre        0,

  25        et     5 0/0 lorsque des     propriétés    améliorées     sont    désirées.  Ces compositions     conviennent        également    bien à     la        dé-          formation    plastique par les     procédés        connus.     



  La température de traitement     thermique    de     l'alliage     de magnésium     peut    être     comprise    entre     1500C    et le voi  sinage immédiat du     solidus.    Les     températures    d'au moins       450t,C    sont normalement employées pour le stade     d'hy-          druration,    lequel est     normalement    suivi d'un traitement  de     précipitation    à une     température    non     supérieure    à  250C.  



  Au     cours    du     traitement    thermique     décrit    ici, il est  essentiel que     l'alliage    puisse absorber une     quantité        signi-          ficative        d''hydrogène.    La teneur en hydrogène de l'al  liage de magnésium doit être d'au moins. 50 cc par  <B>100</B> g de     l'alliage    et peut être d'au moins<B>80</B> cc.

   Le trai  tement     thermique    peut     être        effectué        dans    une atmo  sphère d'hydrogène ou dans une     atmosphère    riche en  hydrogène, par exemple de     l'ammoniac,    des hydrocar  bures gazeux, etc., et également dans une     atmosphère          humide,        l'alliage    de magnésium réduisant     l'humidité    ;en  libérant de l'hydrogène.

   Le traitement     thermique        peut     également être     effectué    dans n'importe quel autre     milieu,     par exemple     dans    un bain de sel, à     condition.    que ce  milieu     convienne    au traitement     thermique    des     alliages     de magnésium (par exemple, les     bains    de nitrate sont  généralement     considérés        comme    indésirables en raison  du risque de     réaction    explosive entre le magnésium et  les nitrates en     fusion,

          mais    les     bains    de     chlorures    peu  vent être employés     sans    ce risque), et à     condition    que  l'hydrogène puisse     accéder    à     l'alliage    de magnésium,  par exemple par addition au bain     d'hydroxydes    ou  d'hydrures instables     tels    que     l'hydrure    de sodium.

   L'ac  cès de l'hydrogène     dans        un    tel traitement     thermique     peut     également    être obtenu     grâce    à un processus élec  trolytique.  



  Dans     ce    traitement     thermique,    on peut s'attendre à       ce    que la     vitesse        d'absorption    de l'hydrogène augmente  avec la pression du     milieu        contenant    de l'hydrogène  qui entoure le magnésium.

   On peut également s'atten  dre à     ce    qu'une     ionisation    partielle ou     complète    du       milieu    contenant de l'hydrogène augmente la     vitesse          d'absorption    de l'hydrogène.     Ceci        est        conforme    aux       principes    connus de     l'absorption    des gaz.

       Il    a été en  outre constaté que la     surface    de     l'alliage    de magnésium  peut être avantageusement     soumise    à un traitement     aug-          mentant        la        vitesse        d'absorption        de     Parmi  ces traitements, on peut     mentionner        le        grenaillage,

      la       formation    d'un     film    de     chromate    sur la     surface    de l'al  liage de magnésium et     l'application    d'une solution       saline    sur la     surface    de     l'alliage    de magnésium.  



  II a en outre été     constaté    que     l'absorption        d7hy-          drogène        peut    être réduite ou     inhibée    par d'autres traite  ments de la     surface.        Les        surfaces    de magnésium net  toyées par oxydation anodique dans une     solution    de       bifluorure        d'ammonium    tendent à s'opposer à l'absorp-         tion    d'hydrogène.

   Les     surfaces    de     magnésium    revêtues  d'acide borique fondu peuvent être rendues     totalement          résistantes    à la pénétration de l'hydrogène et     il    a égale  ment été démontré que la surface d'un     alliage    de ma  gnésium recouverte étroitement d'une gaine en     acier     résiste à la pénétration de l'hydrogène.

   Il est donc  possible de produire des     articles    en     alliage    de magné  sium dans lesquels des propriétés mécaniques spécifi  ques sont     développées    dans des parties choisies de l'ar  ticle, le autres parties ayant des propriétés     spécifiques     d'une nature     différente.    Par exemple, on pourrait con  fectionner un article moulé en un     alliage    de magnésium       contenant        nominalement    3     p/o    de métaux des     terres          rares,

      3     %        de        zinc        et        0,6        %        de        zirconium.        Cet        alliage    a  une bonne résistance mécanique aux     températures    éle  vées et une très bonne     moulabilité    mais est     affecté    d'une       ductilité        assez        médiocre,

          de        l'ordre        de    5     %        d'allonge-          ment    à la rupture. A l'aide de l'invention, on peut aug  menter la     ductilité    jusqu'à un     allongement    à la     rupture     d'environ 15 0/0,     cependant,    dans     cet        alliage        particulier,

       il faut s'attendre à ce que le nouveau     principe    de     traite-          ment    entraîne une     certaine    perte de     résistance    à     haute     température.

   En masquant des     surfaces        choisies    de l'ar  ticle moulé, on peut limiter le traitement     d''hydruration     aux     surfaces    non masquées, et obtenir     ainsi    un     article     moulé présentant     une        bonne    résistance au     fluage        dans     des parties     choisies    et une bonneRTI ID="0004.0229"WI="13" HE="4" LX="1649" LY="1195">  ductilité    dans     d'autres     parties choisies.  



       Il    a en outre été trouvé que, par un     choix        approprié     de la durée, de la température, du     milieu    de traitement       thermique,    etc.,

   on peut .agir sur la     vitesse    de progres  sion de la conversion de l'élément   actif   de     manière     à     modifier    les     propriétés    sur une profondeur     limitée    en  dessous de la     surface    de     l'article        traité.    L'invention peut  donc être     utilisée    pour la production     d'articles    à     base     de magnésium ayant des     caractéristiques    de résistance       mécanique        nettement    différentes à leurs  <RTI  

   ID="0004.0250">   surfaces,    en       comparaison    avec les     caractéristiques    vers     le        centre    de  leur section     transversale.     



  On sait également que l'addition des métaux   ac  tifs   indiqués dans     cet        exposé    améliore les caractéris  tiques de déformation des     alliages    de magnésium, mais  que leur emploi est limité par leur effet de réduction de  la     résistance.    Les alliages et les méthodes divulgués ici  peuvent donc aussi être appliqués à des formes forgées.  



  L'invention permet de produire des moulages     pos-          sédant    au     moins    14,2     kg/mm2    de     limite    d'élasticité à       0,1        %        d'allongement        permanent,        combinée    à     une        va-          leur   <U>minim</U>um d'allongement à la     rupture    d'au moins  7 0/0, ces chiffres se     rapportant    à des échantillons dé  coupés dans le moulage.

Claims (1)

  1. REVENDICATION Alliage contenant au moins 80 % de magnésium en poids avec au moins un constituant allié choisi parmi les métaux des terres rares et le thorium,
    caractérisé en ce qu'il contient en outre de l'hydrogène en proportion d'au moins 50 cm-3 d'hydrogène mesurés dans les con- ditions normales par 100 g d'alliage.
    SOUS-REVENDICATIONS 1. Alliage selon la revendication, caractérisé en ce qu'il contient 0,2 à 6 % en poids d'au moins un métal des terres rares. 2.
    Alliage selon la sous-revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient 0,25 à 10 % en poids de zinc. 3.
    Alliage selon la sous-revendication 2, caractérisé en ce qu'il contient en outre du zirconium et/ou du manganèse en teneur ne dépassant pas 1 % en poids pour le zirconium et 2,
    5 % en poids pour le manga- nèse, le zirconium et le manganèse étant en corrélation telle que si la teneur de l'un ou l'autre de ceux-ci est d'au moins 0,3 %,
    la teneur de l'autre ne dépasse pas 0,2 0/0.
    4. Alliage selon la sous-revendication 2 ou 3, carac térisé en ce qu'il contient en outre un ou plusieurs des éléments suivants dans les proportions indiquées EMI0005.0056 Ag <SEP> <B>..............</B> <SEP> .<B>......</B> <SEP> au <SEP> plus <SEP> 8 <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <tb> Cd <SEP> ..................... <SEP> <SEP> <SEP> 5 <SEP> <SEP> <SEP> <tb> Li <SEP> <B>....... <SEP> .............</B> <SEP> <SEP> <SEP> 6 <SEP> <SEP> <SEP> <tb> <B>Ca</B> <SEP> ..................... <SEP> <B> <SEP> <SEP> 1,0 <SEP> <SEP> <SEP> </B> <tb> Ga <SEP> .....................
    <SEP> <SEP> <SEP> 2,0 <SEP> <SEP> <SEP> <tb> In <SEP> ..................... <SEP> <SEP> <SEP> 2,0 <SEP> <SEP> <SEP> <tb> <B>il</B> <SEP> ..................... <SEP> <B> <SEP> <SEP> 5,0 <SEP> <SEP> <SEP> </B> <tb> Pb <SEP> ..................... <SEP> <SEP> <SEP> 1,0 <SEP> <SEP> <SEP> <tb> Ci <SEP> ..................... <SEP> <SEP> <SEP> 0,25 <SEP> <SEP> <SEP> <tb> Bi <SEP> ..................... <SEP> <SEP> <SEP> 1,0 <SEP> <SEP> <SEP> <tb> Th <SEP> <B>_ <SEP> ...................</B> <SEP> <SEP> <SEP> 3 <SEP> <SEP> <SEP> <tb> Fe <SEP> <B>........... <SEP> - <SEP> ........</B> <SEP> <SEP> <SEP> 0,1 <SEP> <SEP> <SEP> <tb> Be <SEP> ..................... <SEP> <SEP> <SEP> 0,05 <SEP> <SEP> <SEP> 5.
    Alliage selon la sous-revendication 3, caractérisé en ce qu'il contient 0,75 - 4 % d'au moins un métal des terres rares, 3 - 8 % de zinc et 0,3 - 1,
    0 % de zirconium en poids. 6. Alliage selon la sous-revendication 5, caractérisé en ce qu'il contient en outre de l'argent en teneur non supérieure à 0,25 % en poids. 7.
    Alliage selon la sous-revendication 2 ou 3 carac- térisé en ce qu'il contient 0,75 - 1,5 % de métal des terres rares et 3,5 - 5 % de zinc, en poids. 8.
    Alliage selon la sous-revendication 2 ou 3, carac- térisé en ce qu'il contient 1,75 - 4,0 % de métal des terres rares et 5,5 - 7,5 % de zinc,
    en poids. 9. Alliage selon la sous-revendication 2, caractérisé en ce qu'il contient EMI0005.0132 métal <SEP> TR <SEP> .................. <SEP> 1,75 <SEP> - <SEP> 4 <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <tb> zinc <SEP> ........................... <SEP> 5 <SEP> - <SEP> 8 <SEP> <SEP> <SEP> <tb> zirconium <SEP> .................. <SEP> 0,3 <SEP> @- <SEP> 1,0 <SEP> <SEP> <SEP> <tb> argent <SEP> ........................ <SEP> 0,5 <SEP> - <SEP> 5 <SEP> <SEP> <SEP> <tb> magnésium <SEP> .................. <SEP> complément 10.
    Alliage selon la sous-revendication 3, caractérisé en ce qu'il contient EMI0005.0138 métal <SEP> TR <SEP> .................. <SEP> 0,75 <SEP> - <SEP> 2,5 <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <tb> zinc <SEP> ........................... <SEP> 5 <SEP> @- <SEP> 8 <SEP> <SEP> <SEP> <tb> zirconium <SEP> .................. <SEP> 0,3 <SEP> - <SEP> 1,0 <SEP> <SEP> <SEP> <tb> argent <SEP> <B>.................. <SEP> .....</B> <SEP> 0,5 <SEP> - <SEP> 5,0 <SEP> <SEP> <SEP> <tb> thorium <SEP> ........................ <SEP> 0,5 <SEP> - <SEP> 2,5 <SEP> <SEP> <SEP> <tb> magnésium <SEP> ................. <SEP> complément 11.
    Alliage selon la sous-revendication 3, caractérisé en ce qu'il contient EMI0005.0142 métal <SEP> TR <SEP> .................. <SEP> 0,25 <SEP> - <SEP> 3 <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <tb> zinc <SEP> .. <SEP> <B>.............. <SEP> ...........</B> <SEP> 3,5 <SEP> 8 <SEP> <SEP> <SEP> <tb> manganèse <SEP> .................. <SEP> 0,15 <SEP> - <SEP> 2,5 <SEP> <SEP> <SEP> <tb> magnésium <SEP> .................. <SEP> complément 12.
    Alliage selon la sous-revendication 11, caracté risé en ce qu'il contient en outre de l'argent en teneur non supérieure à 0,25 % en poids. 13. Alliage selon. la sous-revendication 3, caractérisé en ce qu'il contient EMI0005.0158 métal <SEP> TR <SEP> ..................
    <SEP> 0,25 <SEP> - <SEP> 3 <SEP> % <SEP> en, <SEP> poids <tb> zinc <SEP> .. <SEP> ........................ <SEP> 3,5 <SEP> - <SEP> 8 <SEP> <SEP> <SEP> <tb> manganèse <SEP> .................. <SEP> 0,15 <SEP> - <SEP> 2,5 <SEP> <SEP> <SEP> <tb> argent <SEP> <B>........................ <SEP> _</B> <SEP> 0,25 <SEP> - <SEP> 5 <SEP> <SEP> <SEP> <tb> magnésium <SEP> .................. <SEP> complément 14.
    Alliage selon la sous-revendication 3, caractérisé en ce qu'il contient 0,2 - 4 % d'au moins un métal des terres rares, 0,3 - 1,
    0 % de zirconium et au moins 92 % de magnésium, en poids. 15.
    Alliage selon la sous-revendication 14, caracté- risé en ce qu'il contient en outre du zinc en teneur non supérieure à 3 % en poids.
CH1468364A 1963-11-15 1964-11-13 Alliage de magnésium CH436734A (fr)

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NL6413107A (fr) 1965-05-17
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