CH617228A5 - Aluminium based alloy and its use - Google Patents

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CH617228A5
CH617228A5 CH928275A CH928275A CH617228A5 CH 617228 A5 CH617228 A5 CH 617228A5 CH 928275 A CH928275 A CH 928275A CH 928275 A CH928275 A CH 928275A CH 617228 A5 CH617228 A5 CH 617228A5
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alloy
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nickel
iron
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Application number
CH928275A
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French (fr)
Inventor
Roger Develay
Jean Coupry
Original Assignee
Cegedur
Forgeal
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Abstract

This alloy contains 1.80 to 3 % of copper, 1.20 to 2.70 % of magnesium, 0.01 to 0.25 % of titanium, up to 0.30 % of silicon, 0.10 to 0.40 % of iron and at least one element from the nickel and cobalt group. The total nickel and cobalt content is between 0.10 and 0.40 % and its ratio to the iron content is close to one. This makes it possible to improve the toughness of the alloy when compared with the known alloys of similar composition, while retaining the good mechanical characteristics when hot of the latter. This alloy can be employed for the manufacture of moulded bodies, of forged or stamped articles and of rolled sheets, which have high mechanical characteristics that are suitable especially for aeronautical construction.

Description

La présente invention concerne un alliage à base d'aluminium contenant du cuivre entre 1,80 et 3,00%, du magnésium entre 1,20 et 2,70%, du titane entre 0,01 et 0,25%, du fer et au moins un élément du groupe nickel et cobalt. The present invention relates to an aluminum-based alloy containing copper between 1.80 and 3.00%, magnesium between 1.20 and 2.70%, titanium between 0.01 and 0.25%, iron and at least one element from the nickel and cobalt group.

Elle concerne également l'utilisation de cet alliage. It also relates to the use of this alloy.

Les alliages de ce type à durcissement structural possèdent des caractéristiques mécaniques élevées, d'hautes caractéristiques à chaud et un bon comportement au fluage. Alloys of this type with structural hardening have high mechanical properties, high hot properties and good creep behavior.

Il est bien connu que l'industrie aéronautique utilise plusieurs variétés de ce type d'alliages que leurs caractéristiques élevées à chaud destinent en particulier à la construction d'appareils supersoniques. Parmi ces alliages, l'A-U2GN, décrit notamment dans le brevet français 978 805 déposé le 10 janvier 1949, au nom de Rolls Royce Limited et High Duty Alloys Limited, a connu un développèment remarquable pendant ces dernières années. It is well known that the aeronautical industry uses several varieties of this type of alloys which their high hot characteristics are intended in particular for the construction of supersonic devices. Among these alloys, A-U2GN, described in particular in French patent 978 805 filed on January 10, 1949, in the name of Rolls Royce Limited and High Duty Alloys Limited, has experienced remarkable development in recent years.

Sa composition est la suivante: Its composition is as follows:

Cuivre 1,8 à 2,5% Copper 1.8 to 2.5%

Magnésium 1,2 à 2 % 1.2 to 2% magnesium

Nickel 0,3 à 1,5% avec Fe + Ni compris Nickel 0.3 to 1.5% with Fe + Ni included

Fer 0,85 à 1,5% f entre 1,5% et 2,75% Iron 0.85 to 1.5% f between 1.5% and 2.75%

Silicium 0 à 0,4% ^ Silicon 0 to 0.4% ^

Titane 0,02 à 0,2% Titanium 0.02 to 0.2%

Les proportions de cuivre et de magnésium dans cet alliage permettent le durcissement structural par précipitation submicroscopique de la phase S'Al-Cu-Mg. The proportions of copper and magnesium in this alloy allow structural hardening by submicroscopic precipitation of the S'Al-Cu-Mg phase.

Il est bien connu que les additions de fer et de nickel sont faites pour obtenir de bonnes caractéristiques à chaud et en particulier une bonne résistance au fluage, en raison de l'existence d'une phase Al-Fe-Ni qui fait obstacle à la propagation des dislocations. Mais cet alliage présente en revanche des caractéristiques de ténacité, appréciée par le facteur d'intensité de contraintes KiC, et de résistance à la propagation des criques qui, sans être insuffisantes, ne le classent pas parmi les meilleurs dans ces domaines. It is well known that additions of iron and nickel are made to obtain good hot characteristics and in particular good creep resistance, due to the existence of an Al-Fe-Ni phase which impedes the propagation of dislocations. However, this alloy has the characteristics of toughness, appreciated by the stress intensity factor KiC, and resistance to the propagation of cracks which, without being insufficient, do not classify it among the best in these fields.

Le facteur KiC, qui permet de caractériser la ténacité d'un alliage, est mesuré d'après la méthode ASTM E-399-72. The KiC factor, which characterizes the toughness of an alloy, is measured according to the ASTM E-399-72 method.

L'invention a pour but de réaliser un alliage d'aluminium qui, comparé à FAU2GN antérieur, présente une ténacité supérieure en particulier dans le sens travers-court, un meilleur facteur KiC et une meilleure résistance à la propagation des criques de fatigue tout en gardant les bonnes propriétés à chaud et la bonne résistance à la corrosion sous tension de cet alliage. The object of the invention is to produce an aluminum alloy which, compared with the previous FAU2GN, has a higher toughness in particular in the short-cross direction, a better KiC factor and a better resistance to the propagation of fatigue cracks while keeping the good hot properties and the good corrosion resistance under tension of this alloy.

La titulaire a découvert, avec surprise, que l'action de la phase Al-Fe-Ni ainsi que celle d'autres composés intermétalliques Al-Cu-Ni et Al-Cu-Fe présents dans l'alliage antérieur connu, n'est pas uniquement bénéfique. Chacun de ces trois composés a, en effet, une action néfaste relativement importante sur la résistance à la propagation des criques de fatigue et sur le facteur d'intensité de contrainte KiC. The licensee discovered, with surprise, that the action of the Al-Fe-Ni phase as well as that of other intermetallic compounds Al-Cu-Ni and Al-Cu-Fe present in the known prior alloy, is not not only beneficial. Each of these three compounds has, in fact, a relatively significant harmful action on the resistance to the propagation of fatigue cracks and on the stress intensity factor KiC.

La titulaire a également découvert que, contrairement à l'opinion généralement admise au sujet de l'action sur les caractéristiques à chaud du composé Al-Fe-Ni, une réduction importante des teneurs en fer et en nickel ne modifie pas substantiellement les caractéristiques à chaud de l'alliage. Par contre et à condition que l'on maintienne le rapport pondéral Ni/Fe voisin de 1, la ténacité, en particulier dans le sens tra-vers-court, le facteur d'intensité de contrainte KiC et la résistance à la propagation des criques de fatigue sont nettement améliorées. The licensee also discovered that, contrary to generally accepted opinion regarding the action on the hot characteristics of the Al-Fe-Ni compound, a significant reduction in the iron and nickel contents does not substantially modify the characteristics at alloy hot. On the other hand and on condition that the Ni / Fe weight ratio close to 1 is maintained, the toughness, in particular in the cross-short direction, the stress intensity factor KiC and the resistance to the propagation of cracks fatigue are significantly improved.

La présente invention est caractérisée en ce que la teneur en fer est comprise entre 0,10 et 0,40%, que la teneur totale en nickel plus cobalt est comprise entre 0,10 et 0,40% et que le rapport de la teneur en nickel augmenté de la teneur en cobalt à la teneur en fer est voisin de 1. The present invention is characterized in that the iron content is between 0.10 and 0.40%, that the total nickel plus cobalt content is between 0.10 and 0.40% and that the ratio of the content in nickel increased from the cobalt content to the iron content is close to 1.

L'alliage défini ci-dessus, dans lequel la teneur en cuivre est comprise entre 2,10 et 2,90%, celle du magnésium entre 1,40 et 2,00% et celle du titane entre 0,15 et 0,25% peut également comporter entre 0,10 et 0,35 % de fer et entre 0,10 et 0,35 % de nickel plus cobalt. The alloy defined above, in which the copper content is between 2.10 and 2.90%, that of magnesium between 1.40 and 2.00% and that of titanium between 0.15 and 0.25 % may also contain between 0.10 and 0.35% iron and between 0.10 and 0.35% nickel plus cobalt.

Le rapport de la teneur en nickel augmenté de la teneur en cobalt à la teneur en fer est de préférence compris entre 0,9 et 1,3. The ratio of the nickel content increased by the cobalt content to the iron content is preferably between 0.9 and 1.3.

Il est possible de rajouter dans la composition de l'alliage un au moins des éléments Zr, Mn, Cr, V, Mo, chacun de ces éléments ayant une teneur allant jusqu'à 0,4%. It is possible to add to the composition of the alloy at least one of the elements Zr, Mn, Cr, V, Mo, each of these elements having a content ranging up to 0.4%.

Il est également possible d'ajouter dans la composition de l'alliage un au moins des éléments Cd, In, Sn, Be, chacun de ces éléments ayant une teneur allant jusqu'à 0,2%. It is also possible to add to the composition of the alloy at least one of the elements Cd, In, Sn, Be, each of these elements having a content of up to 0.2%.

Enfin on peut rajouter au moins l'un des deux éléments suivants: Argent jusqu'à 1%, Zinc jusqu'à 8%. Finally we can add at least one of the following two elements: Silver up to 1%, Zinc up to 8%.

s s

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

«0 "0

65 65

3 3

617228 617228

La présente invention concerne également l'utilisation de cet alliage à base d'aluminium pour la fabrication de corps moulés. The present invention also relates to the use of this aluminum-based alloy for the manufacture of molded bodies.

Selon une forme de réalisation, les corps fabriqués articles moulés sont des plaques et des billettes destinées à la forge, au filage, au laminage et à tout autre mode de déformation plastique. According to one embodiment, the bodies manufactured from molded articles are plates and billets intended for forging, spinning, rolling and any other mode of plastic deformation.

Ces articles moulés peuvent également se présenter sous la forme de tôles épaisses destinées à la construction aéronautique et obtenues par laminage des plaques. Us peuvent se présenter sous la forme de pièces forgées, matricées, estampées, embouties ou fluotournées, ou sous forme de produits filés réalisés à partir des plaques et des billettes. Ces pièces et ces produits subissent de préférence un traitement thermique de durcissement structural comprenant une mise en solution à une température supérieure à la température de fusion commençante de l'alliage, suivie d'une trempe et d'un revenu. These molded articles can also be in the form of thick sheets intended for aeronautical construction and obtained by rolling the plates. They can be in the form of forged, stamped, stamped, stamped or flow-turned parts, or in the form of extruded products made from plates and billets. These parts and these products preferably undergo a structural hardening heat treatment comprising dissolution in a temperature higher than the starting melting temperature of the alloy, followed by quenching and tempering.

La composition du présent alliage d'aluminium est la suivante: The composition of the present aluminum alloy is as follows:

Cuivre Magnésium Nickel Fer Copper Magnesium Nickel Iron

Titane Silicium Titanium Silicon

1,80% à 3,00% de préférence 2,10% à 2,70% 1,20% à 2,70% de préférence 1,40% à 2,00% 0,10% à 0,40% de préférence 0,10% à 0,35% 0,10% à 0,40% de préférence 0,10% à 0,35% avec Ni de 0,9 à 1,3 1.80% to 3.00% preferably 2.10% to 2.70% 1.20% to 2.70% preferably 1.40% to 2.00% 0.10% to 0.40% of preferably 0.10% to 0.35% 0.10% to 0.40% preferably 0.10% to 0.35% with Ni from 0.9 to 1.3

Fe Fe

0,01% à 0,25% 0.01% to 0.25%

0 % à 0,30% de préférence 0,15% à 0,25% 0% to 0.30% preferably 0.15% to 0.25%

Le cobalt peut être substitué partiellement ou totalement au nickel. Cobalt can be partially or completely substituted for nickel.

D'autres éléments par exemple le zirconium, le manganèse, le chrome, le vanadium, le molybdène peuvent être ajoutés à des teneurs comprises entre 0 et 0,4%. Other elements, for example zirconium, manganese, chromium, vanadium, molybdenum can be added at contents of between 0 and 0.4%.

On peut également ajouter du cadmium, de l'indium et de l'étain à des teneurs comprises entre 0 et 0,2% ainsi que du béryllium à des teneurs comprises entre 1 et 2000 ppm. It is also possible to add cadmium, indium and tin at levels between 0 and 0.2% as well as beryllium at levels between 1 and 2000 ppm.

Enfin des additions d'argent de 0 à 1% et de zinc de 0 à 8% peuvent aussi être faites. Finally, additions of silver from 0 to 1% and of zinc from 0 to 8% can also be made.

Le traitement thermique de ce type d'alliage ne diffère pas de celui de l'A-U2GN classique, c'est-à-dire qu'il comprend: The heat treatment of this type of alloy does not differ from that of conventional A-U2GN, that is to say that it comprises:

- une mise en solution à une température comprise entre 520°C et 535°C - dissolving at a temperature between 520 ° C and 535 ° C

- une trempe à l'eau froide, tiède ou bouillante - soaking in cold, lukewarm or boiling water

- un revenu à une température comprise entre 150°C et 230°C. - tempering at a temperature between 150 ° C and 230 ° C.

Un écrouissage entre trempe et revenu peut également être pratiqué. Il a l'avantage de relâcher et d'uniformiser les tensions internes dues à la trempe et d'accroître les caractéristiques mécaniques de l'alliage, en particulier sa limite élastique. Work hardening between quenching and tempering can also be practiced. It has the advantage of loosening and standardizing the internal tensions due to quenching and of increasing the mechanical characteristics of the alloy, in particular its elastic limit.

Un traitement thermique tel que revendiqué dans le brevet français déposé le 7/1/1974 sous le no 7 400 399 peut également être pratiqué: il consiste à faire la mise en solution à une température supérieure à celle de la fusion commençante de l'allliage. Cette mise en solution doit durer un temps suffisant pour que les phases liquides apparues soient pratiquement complètement résorbées au moment de la trempe. La trempe et le revenu sont faits dans des conditions identiques à celles indiquées ci-dessus. Par exemple une mise en solution faite à A heat treatment as claimed in the French patent filed on 7/1/1974 under No. 7,400,399 can also be practiced: it consists in dissolving at a temperature higher than that of the beginning melting of the alloy . This dissolution must last long enough for the liquid phases which appear to be practically completely absorbed at the time of quenching. Quenching and tempering are carried out under conditions identical to those indicated above. For example a solution made to

Alliage 2 Alloy 2

555°C (au lieu de 520° à 535°) améliore les caractéristiques mécaniques: 555 ° C (instead of 520 ° to 535 °) improves the mechanical characteristics:

on gagne 1 à 2 hbar sur la charge de rupture. one gains 1 to 2 hbar on the breaking load.

Dans le but de faciliter la compréhension de la présente s invention il est rappelé succintement ci-après la méthode de mesure et la signification du facteur KiC ainsi que la mesure de la vitesse de propagation des criques de fatigue. In order to facilitate understanding of the present invention, the measurement method and the meaning of the KiC factor as well as the measurement of the speed of propagation of fatigue cracks are briefly recalled below.

Le facteur de concentration de contraintes KiC est mesuré suivant la méthode décrite dans la norme ASTM-E-398-72. 10 Sans entrer dans le détail du calcul de coefficient, il est utile de savoir, pour comprendre sa signification, quel est le principe de cette méthode. The stress concentration factor KiC is measured according to the method described in standard ASTM-E-398-72. 10 Without going into the detail of the coefficient calculation, it is useful to know, to understand its meaning, what is the principle of this method.

On prélève dans le produit une éprouvette telle que représentée sur la fig. 1. La ligne joignant les centres des deux trous is est dans le sens travers-court; l'arête de l'entraille réalisée par usinage est dans le sens travers-long. A sample is taken from the product as shown in FIG. 1. The line joining the centers of the two holes is in the short-cross direction; the edge of the bow produced by machining is in the cross-long direction.

On soumet alors l'éprouvette à une série de cycles de traction ondulée en la fixant sur une machine de fatigue au moyen de broches passant par les trous. On arrête les cycles de trac-20 tion ondulée lorsque l'on a initié une crique de fatigue de longueur environ 1,3 mm (1/20 inch) mesurée à la surface de l'éprouvette à partir de l'extrémité de l'entaille. L'éprouvette est ensuite, toujours au moyen de broches passant par les trous, montée sur une machine de traction. On exerce alors 25 une force croissante jusqu'à rupture en enregistrant la force de traction en fonction de l'écartement des lèvres de l'éprouvette mesuré à l'aide d'un capteur. On obtient une courbe telle que celle représentée fig. 2. The test piece is then subjected to a series of wavy tensile cycles by fixing it to a fatigue machine by means of pins passing through the holes. The wavy traction cycles are stopped when a fatigue crack of approximately 1.3 mm (1/20 inch) in length has been measured, measured at the surface of the test piece from the end of the notch. The test piece is then, still by means of pins passing through the holes, mounted on a traction machine. An increasing force is then exerted until rupture by recording the tensile force as a function of the spacing of the lips of the test piece measured using a sensor. We obtain a curve such as that shown in fig. 2.

Une méthode graphique permet de déterminer la charge Pq 30 dont l'application a provoqué la propagation de la crique réalisée par fatigue d'une longueur égale à 2% de sa valeur initiale. Le coefficient KiC est proportionnel à Pq, le facteur de proportionnalité étant calculé en fonction des dimensions géométriques de l'éprouvette et de la longueur de la fissure 35 initiée préalablement par fatigue. Ce coefficient s'exprime en hbarVmm. A graphical method makes it possible to determine the load Pq 30, the application of which caused the propagation of the crack produced by fatigue of a length equal to 2% of its initial value. The coefficient KiC is proportional to Pq, the proportionality factor being calculated as a function of the geometric dimensions of the test piece and the length of the crack 35 initiated beforehand by fatigue. This coefficient is expressed in hbarVmm.

Plus le facteur KiC est élevé pour une éprouvette déterminée, plus Pq est élevé, donc plus la force à exercer pour faire progresser la crique de 2% est élevée. The higher the KiC factor for a given specimen, the higher Pq, therefore the greater the force to be exerted to advance the crack by 2%.

40 La vitesse de propagation des criques de fatigue est mesurée de la façon suivante: 40 The speed of propagation of fatigue cracks is measured as follows:

On perce au centre d'une éprouvette rectangulaire de 250 mm de long, 100 mm de large et 1,6 mm d'épaisseur un trou central de 2 mm de diamètre. On soumet cette éprouvette 45 à des cycles de fatigue en traction ondulée et on mesure sur des clichés photographiques pris à intervalles réguliers la longueur des criques. On trace ensuite la courbe de la longueur de la crique en fonction du nombre de cycles, ce qui permet de mesurer la vitesse de propagation des criques. A central hole 2 mm in diameter is drilled in the center of a rectangular test tube 250 mm long, 100 mm wide and 1.6 mm thick. This test piece 45 is subjected to fatigue cycles in wavy traction and the length of the cracks is measured on photographic images taken at regular intervals. The curve of the length of the crack is then plotted as a function of the number of cycles, which makes it possible to measure the speed of propagation of the cracks.

Les exemples indiqués ci-dessous sont donnés à titre purement illustratif. Ils concernent une série de traitements et de mesures de caractéristiques sur cinq alliages dont les compositions sont les suivantes: The examples given below are given purely by way of illustration. They relate to a series of treatments and characteristic measurements on five alloys, the compositions of which are as follows:

50 50

ss Alliage 0 ss Alloy 0

Cu Cu

= 2,65 % Alliage 1 = 2.65% Alloy 1

Cu Cu

= 2,63% = 2.63%

témoin witness

Mg Mg

= 1,64% = 1.64%

Mg Mg

= 1,60% = 1.60%

Fe Fe

= 1,07% = 1.07%

Fe Fe

= 0,30% = 0.30%

Ni Or

= 1,19% = 1.19%

Ni Or

= 0,35% = 0.35%

Si Yes

= 0,22% = 0.22%

Si Yes

= 0,22% = 0.22%

60 60

Ti Ti

= 0,10% = 0.10%

Ti Ti

= 0,10% = 0.10%

Cu Cu

= 2,63% Alliage 3 = 2.63% Alloy 3

Cu Cu

= 2,65% Alliage 4 = 2.65% Alloy 4

Cu Cu

= 2,65% = 2.65%

Mg Mg

= 1,60% = 1.60%

Mg Mg

= 1,64% = 1.64%

Mg Mg

= 2,04% = 2.04%

Fe Fe

= 0,15% = 0.15%

Fe Fe

= 0,29% = 0.29%

Fe Fe

= 0,15% = 0.15%

Ni Or

= 0,17% = 0.17%

Ni Or

= 0,36% = 0.36%

Ni Or

= 0,17% = 0.17%

Si Yes

= 0,22% = 0.22%

Si Yes

= 0,22% = 0.22%

Si Yes

= 0,23% = 0.23%

Ti Ti

= 0,10% = 0.10%

Ti Ti

= 0,10% = 0.10%

Ti Ti

= 0,11% = 0.11%

Zr Zr

= 0,12% = 0.12%

617 228 617,228

4 4

L'alliage O est l'alliage témoin de composition conforme au brevet français 978 805. Les autres alliages sont des compositions différentes entrant toutes dans le cadre de l'invention. Alloy O is the control alloy of composition in accordance with French patent 978 805. The other alloys are different compositions all coming within the scope of the invention.

1er Exemple 1st Example

Les alliages 0,1, 2 et 3 sont coulés en semi-continu, sous forme de plaques de section 120 X 380 mm, puis homogénéisés 20 h à 520°C. Alloys 0,1, 2 and 3 are cast semi-continuously, in the form of plates with a cross-section of 120 X 380 mm, then homogenized for 20 h at 520 ° C.

Après débitage et écroutage des surfaces, les plaques sont réchauffées à 480°C et laminées par passes de 10 mm jusqu'à épaisseur de 45 mm. Le traitement des tôles épaisses ainsi obtenues comprend ensuite les phases suivantes: After debitage and peeling of the surfaces, the plates are heated to 480 ° C and rolled in 10 mm passes to a thickness of 45 mm. The treatment of thick sheets thus obtained then comprises the following phases:

- mise en solution de 10 h à 530°C, - 10 h solution treatment at 530 ° C,

- trempe à l'eau, - water quenching,

- traction entre trempe et revenu correspondant à un allongement permanent de 2%, - traction between quenching and tempering corresponding to a permanent elongation of 2%,

s - revenu final de 20 h à 190°C. s - final income from 8 p.m. at 190 ° C.

Des éprouvettes de traction dans le sens travers-long et dans le sens travers-court, des éprouvettes de mesure du coefficient KiC, des éprouvettes de vitesse de propagation de criques et io des éprouvettes de fluage ont été prélevées dans les tôles obtenues à partir des 4 plaques d'alliage. Tensile specimens in the long-direction and in the short-direction, test specimens for measuring the KiC coefficient, specimens for the rate of crack propagation and io specimens for creep were taken from the sheets obtained from the 4 alloy plates.

Les caractéristiques mécaniques ainsi que le facteur KiC figurant dans le tableau ci-dessous: The mechanical characteristics as well as the KiC factor appearing in the table below:

Alliages Caractéristiques mécaniques de traction K,C Sens Alloys Mechanical tensile properties K, C Sens

Sens travers-long Long traverse direction

Sens travers-court Short-cut direction

travers-court through-short

Rp 0,2 Rp 0.2

Rm Rm

A % AT %

Rp0,2 Rp0.2

Rm Rm

A % AT %

hbar Vmm hbar Vmm

hbar hbar hbar hbar

hbar hbar hbar hbar

0 0

41,6 41.6

45,9 45.9

8,5 8.5

40,8 40.8

46,3 46.3

8,7 8.7

71,4 71.4

1 1

41 41

45 45

8,4 8.4

40,2 40.2

45,1 45.1

7,9 7.9

84 84

2 2

40,5 40.5

44,6 44.6

7,9 7.9

39,1 39.1

44,3 44.3

7,1 7.1

98,6 98.6

3 3

41,2 41.2

45,2 45.2

8,9 8.9

40,1 40.1

45,2 45.2

7,8 7.8

86,9 86.9

On constate que les coefficients KiC des alliages 1, 2 et 3 (nouvelle composition) sont nettement supérieurs (de 38% dans le meilleur cas) à celui de l'alliage témoin (ancienne composition) sans que les caractéristiques de traction soient abaissées de façon significative. It can be seen that the KiC coefficients of the alloys 1, 2 and 3 (new composition) are significantly higher (by 38% in the best case) than that of the control alloy (old composition) without the tensile characteristics being lowered so significant.

Les vitesses de fissuration par fatigue exprimées en mm, pour 1000 cycles, mesurées entre 5 et 20 mm sont les suivantes: The fatigue cracking rates expressed in mm, for 1000 cycles, measured between 5 and 20 mm are as follows:

Alliages Alloys

Vitesse moyenne de propagation Average speed of propagation

mm/1000 cycles mm / 1000 cycles

0 0

0,87 0.87

î î

0,69 0.69

2 2

0,64 0.64

3 3

0,79 0.79

On constate donc que les alliages 1, 2 et 3 selon l'invention ont des vitesses de propagation de criques inférieures à celles de l'alliage 0 pris comme témoin. It can therefore be seen that the alloys 1, 2 and 3 according to the invention have crack propagation speeds lower than those of the alloy 0 taken as a control.

Les contraintes de fluage Creep constraints

100 °0,1 100 ° 0.1

dans le sens travers-court ont été également déterminée; in the cross-short direction were also determined;

100 °0,1 100 ° 0.1

représente la contrainte provoquant un allongement de fluage de 0,1 % en 100 h de maintien à la température. represents the stress causing a creep extension of 0.1% in 100 h of temperature maintenance.

25 Les résultats de fluage aux températures de 130°C et de 175°C figurent dans le tableau ci-dessous: The creep results at temperatures of 130 ° C and 175 ° C are shown in the table below:

Alliages Alloys

100 "0,1 100 "0.1

A 130°C hbar At 130 ° C hbar

A 175°C hbar At 175 ° C hbar

0 0

27,5 27.5

17,6 17.6

1 1

27,0 27.0

17,9 17.9

2 2

26,4 26.4

17,3 17.3

3 3

27,2 27.2

18,0 18.0

La résistance au fluage des alliages 1, 2 et 3, objet de notre invention est donc tout à fait comparable à celle de l'alliage 0 pris comme base de comparaison. The creep resistance of alloys 1, 2 and 3 which is the subject of our invention is therefore quite comparable to that of alloy 0 taken as a basis for comparison.

40 40

2ème Exemple 2nd Example

Les alliages de composition 0,2 et 4 ont été coulés en semi-continu sous forme de plaques de 120 X 380 mm puis homogénéisés 20 h à 520°C. The alloys of composition 0.2 and 4 were cast semi-continuously in the form of plates of 120 × 380 mm and then homogenized for 20 h at 520 ° C.

45 Après écroutage des surfaces, les plaques sont réchauffées à 480°C et laminées par passes de 10 mm jusqu'à une épaisseur de 45 mm. 45 After peeling the surfaces, the plates are heated to 480 ° C and rolled in 10 mm passes to a thickness of 45 mm.

Les tôles épaisses subissent ensuite un traitement de mise en solution à 530°C pendant 10 h, puis une trempe à l'eau froide, so Ensuite, et cette fois-ci sans dressage par traction entre trempe et revenu, on pratique un revenu de 20 h à 203° afin d'obtenir un état T6 que l'on utilise généralement dans le cas des produits forgés et matricés. The thick sheets are then subjected to a solution treatment at 530 ° C for 10 h, then quenching in cold water, n / a Then, and this time without drawing by traction between quenching and tempering, an income of 20 h at 203 ° in order to obtain a T6 state which is generally used in the case of forged and stamped products.

Les caractéristiques de traction ont été mesurées dans le 55 sens travers-long et travers-court. The traction characteristics were measured in the cross-long and cross-short direction.

Les résultats obtenus figurent dans le tableau ci-dessous: The results obtained are shown in the table below:

Alliages Alloys

Sens travers-long Long traverse direction

Sens travers-court Short-cut direction

Rp0,2 Rp0.2

Rm Rm

A % AT %

Rp0,2 Rp0.2

Rm Rm

A % AT %

hbar hbar hbar hbar

5,65 V§ô 5.65 V§ô

hbar hbar hbar hbar

5,65 V§ô 5.65 V§ô

0 0

37,3 37.3

42,8 42.8

6,9 6.9

38,3 38.3

43,5 43.5

6,8 6.8

2 2

38,3 38.3

42,5 42.5

6,6 6.6

38,2 38.2

42,2 42.2

5,3 5.3

4 4

40,3 40.3

44,3 44.3

6,2 6.2

40,2 40.2

44 44

5 5

A l'état T6 (trempe-revenu), l'alliage 2 a des caractéristi- 65 Le facteur KiC passe d'une valeur de 82 hbar Vmm dans le ques mécaniques de traction comparables à celles de l'alliage cas de l'allliage 0 à 102 hbar Vmm pour l'alliage 2 et 103 hbar In the T6 state (quenching-tempering), alloy 2 has characteristics 65 65 The KiC factor goes from a value of 82 hbar Vmm in the mechanical tensile ques comparable to those of the alloy case of the alloy 0 to 102 hbar Vmm for alloy 2 and 103 hbar

0. L'alliage 4 atteint une limite élastique et une charge de Vmra pour l'alliage 4. 0. Alloy 4 reaches an elastic limit and a load of Vmra for alloy 4.

rupture supérieures à celles du témoin. rupture greater than that of the witness.

B B

1 Blatt Zeichnungen 1 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

617 228617,228 1. Alliage à base d'aluminium contenant du cuivre entre 1,80 et 3,00%, du magnésium entre 1,20 et 2,70%, du titane entre 0,01 et 0,25 %, du fer et au moins un élément du groupe nickel et cobalt, caractérisé en ce que la teneur en fer est comprise entre 0,10 et 0,40%, que la teneur totale en nickel plus cobalt est comprise entre 0,10 et 0,40% et que le rapport de la teneur en nickel augmentée de la teneur en cobalt à la teneur en fer est voisin de 1. 1. Aluminum-based alloy containing copper between 1.80 and 3.00%, magnesium between 1.20 and 2.70%, titanium between 0.01 and 0.25%, iron and at least an element from the nickel and cobalt group, characterized in that the iron content is between 0.10 and 0.40%, that the total nickel plus cobalt content is between 0.10 and 0.40% and that the ratio of the nickel content increased by the cobalt content to the iron content is close to 1. 2. Alliage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient, en outre, du silicium avec une teneur allant jusqu'à 0,30%. 2. Alloy according to claim 1, characterized in that it also contains silicon with a content of up to 0.30%. 2 2 REVENDICATIONS 3. Alliage selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel la teneur en cuivre est comprise entre 2,10 et 2,70%, celle du magnésium entre 1,40 et 2,00%, et celle du titane entre 0,15 et 0,25 %, caractérisé en ce que la teneur en fer est comprise entre 0,10 et 0,35% et que la teneur en nickel plus cobalt est comprise entre 0,10 et 0,35%. 3. An alloy according to claim 1 or claim 2, in which the copper content is between 2.10 and 2.70%, that of magnesium between 1.40 and 2.00%, and that of titanium between 0, 15 and 0.25%, characterized in that the iron content is between 0.10 and 0.35% and that the nickel plus cobalt content is between 0.10 and 0.35%. 4. Alliage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le rapport de la teneur en nickel augmentée de la teneur en cobalt à la teneur en fer est compris entre 0,9 et 1,3. 4. Alloy according to one of claims 1 to 3, characterized in that the ratio of the nickel content increased by the cobalt content to the iron content is between 0.9 and 1.3. 5. Alliage selon la revendication 3, caractérisé par la présence supplémentaire dans la composition de l'alliage d'un au moins des éléments Zr, Mn, Cr, V, Mo, chacun des éléments ayant une teneur allant jusqu'à 0,4%. 5. Alloy according to claim 3, characterized by the additional presence in the alloy composition of at least one of the elements Zr, Mn, Cr, V, Mo, each of the elements having a content of up to 0.4 %. 6. Alliage selon la revendication 5, caractérisé par la présence supplémentaire dans la composition de l'alliage d'un au moins des éléments Cd, In, Sn, Be, chacun des éléments ayant une teneur allant jusqu'à 0,2 %. 6. Alloy according to claim 5, characterized by the additional presence in the composition of the alloy of at least one of the elements Cd, In, Sn, Be, each of the elements having a content ranging up to 0.2%. 7. Alliage selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par la présence d'au moins un des éléments suivants: Argent jusqu'à 1 %, zinc jusqu'à 8%. 7. Alloy according to one of claims 1 to 6, characterized by the presence of at least one of the following elements: Silver up to 1%, zinc up to 8%. 8. Utilisation de l'alliage selon la revendication 1 pour la fabrication de corps formés. 8. Use of the alloy according to claim 1 for the manufacture of formed bodies. 9. Utilisation selon la revendication 8, caractérisée en ce que les corps formés sont des corps moulés sous forme de plaques ou billettes. 9. Use according to claim 8, characterized in that the bodies formed are bodies molded in the form of plates or billets. 10. Utilisation selon la revendication 9, caractérisée en ce que les corps moulés sont soumis à une déformation plastique, par exemple par forgeage, filage, laminage, matriçage, estampage, emboutissage ou fluotournage. 10. Use according to claim 9, characterized in that the molded bodies are subjected to plastic deformation, for example by forging, spinning, rolling, stamping, stamping, stamping or flow forming. 11. Utilisation selon la revendication 10, caractérisée en ce que l'on obtient par laminage, à partir de plaques, des tôles épaisses utilisables dans la construction aéronautique. 11. Use according to claim 10, characterized in that one obtains by rolling, from plates, thick sheets usable in aeronautical construction. 12. Utilisation selon la revendication 10, caractérisée en ce que l'on soumet les pièces obtenues par déformation plastique à un traitement de durcissement structural comprenant une mise en solution à une température supérieure à la température de fusion commençante de l'alliage, suivie d'une trempe et d'un revenu. 12. Use according to claim 10, characterized in that the parts obtained by plastic deformation are subjected to a structural hardening treatment comprising dissolving at a temperature above the starting melting temperature of the alloy, followed by 'quenching and income.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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