CH617721A5 - Magnesium-based alloys and their use for the manufacture of metal articles - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention se rapporte à des alliages à base de magnésium et à l'utilisation de ceux-ci pour la fabrication d'articles métalliques. The present invention relates to magnesium-based alloys and the use thereof for the manufacture of metallic articles.
Les alliages de magnésium sont utilisés lorsqu'un faible poids est essentiel et ils sont particulièrement utiles dans l'industrie aérospatiale. Magnesium alloys are used when low weight is essential and are particularly useful in the aerospace industry.
Les alliages de magnésium connus présentant des propriétés mécaniques avantageuses comprennent les alliages contenant du zinc et un mélange de terres rares métalliques contenant une haute proportion en cérium. De tels alliages contiennent environ 4,5 % en poids de zinc et environ 1 % de terres rares métalliques comprenant une forte proportion de cérium ainsi que du zirconium comme addition pour affiner le grain. Ces alliages permettent d'obtenir des propriétés mécaniques très bonnes (par exemple une contrainte d'essai de 0,2% d'environ 135 N/mm2, et une contrainte de rupture de traction d'environ s 200 N/mm2 et une élongation à la fracture d'environ 4%), mais ils présentent des propriétés de fonte inférieures, de sorte qu'il est difficile de fondre de grandes sections présentant une qualité satisfaisante. Avec des fontes complexes, la soudure peut être rendue difficile. Known magnesium alloys with advantageous mechanical properties include alloys containing zinc and a mixture of metallic rare earths containing a high proportion of cerium. Such alloys contain approximately 4.5% by weight of zinc and approximately 1% of metallic rare earths comprising a high proportion of cerium as well as zirconium as an addition for refining the grain. These alloys make it possible to obtain very good mechanical properties (for example a test stress of 0.2% of approximately 135 N / mm2, and a tensile breaking stress of approximately s 200 N / mm2 and an elongation at the fracture of about 4%), but they have inferior melting properties, so that it is difficult to melt large sections of satisfactory quality. With complex cast irons, welding can be made difficult.
i h Des alliages présentant des qualités de fonte améliorées ont été obtenus en utilisant une teneur en zinc et en terres rares plus grande, mais ils tendent à être cassants. Cette tendance peut être supprimée par un traitement d'hydrogénation qui nécessite le traitement de l'alliage à haute température dans une atmo-15 sphère d'hydrogène pendant une période considérable. De tels alliages sont décrits dans le brevet anglais 1.035.260. Toutefois, le coût de tels alliages est très élevé à cause de fours spéciaux et des précautions de sécurité requis par le traitement au moyen d'hydrogène. Après le traitement dans l'hydrogène, ces alliages 2d sont en autre très difficiles à souder. i h Alloys with improved smelting qualities have been obtained using a higher zinc and rare earth content, but they tend to be brittle. This tendency can be suppressed by a hydrogenation treatment which requires treatment of the alloy at high temperature in a hydrogen atmosphere for a considerable period. Such alloys are described in English patent 1,035,260. However, the cost of such alloys is very high because of special ovens and the safety precautions required by treatment with hydrogen. After the treatment in hydrogen, these 2d alloys are also very difficult to weld.
On a maintenant découvert que des alliages à base de magnésium contenant du zinc et des terres rares présentant de bonnes qualités de fonte, de soudage et des propriétés de tension satisfaisantes peuvent être obtenus sans recourir à l'hy--s drogénation, en utilisant un mélange de terres rares qui contient une grande proportion de néodyme et une faible proportion ou pas du tout de cérium et de lanthane. En particulier, ces alliages présentent une ductilité grandement améliorée en comparaison avec les alliages contenant du cérium. It has now been discovered that magnesium-based alloys containing zinc and rare earths having good qualities of cast iron, soldering properties and satisfactory tension properties can be obtained without resorting to hydrogenation, using a mixture of rare earths which contains a large proportion of neodymium and a small proportion or not at all of cerium and lanthanum. In particular, these alloys have a greatly improved ductility in comparison with alloys containing cerium.
i» L'objet de cette invention consiste donc en un alliage à base de magnésium comportant, en plus des impuretés, au moins 80% en poids de magnésium, de 4 à 7 % en poids de zinc et de 1 à 5 % en poids de terres rares métalliques, ces terres rares contenant au moins 60% en poids de néodyme et pratiquement -'s pas de cérium ni de lanthane. The object of this invention therefore consists of a magnesium-based alloy comprising, in addition to the impurities, at least 80% by weight of magnesium, from 4 to 7% by weight of zinc and from 1 to 5% by weight. metallic rare earths, these rare earths containing at least 60% by weight of neodymium and practically-’no cerium or lanthanum.
Le néodyme pur est très coûteux, mais un mélange de terres rares connu sous le nom de «didymium» contenant au moins 60% en poids de néodyme, le reste étant substantiellement des terres rares métalliques tels que praesodyme, avec un faible taux 4» ou pas du tout de cérium et de lanthane est disponible commercialement. La teneur en cérium et en lantane pris ensemble est généralement inférieure à 2 à 3% en poids du mélange de terres rares présent. Pure neodymium is very expensive, but a mixture of rare earths known as “didymium” containing at least 60% by weight of neodymium, the remainder being substantially metallic rare earths such as praesodyme, with a low rate 4 ”or no cerium and lanthanum at all is commercially available. The content of cerium and lantan taken together is generally less than 2 to 3% by weight of the mixture of rare earths present.
Les terres rares métalliques contiennent de préférence au •ts moins 75 % en poids de néodyme. The metallic rare earths preferably contain at least 75% by weight of neodymium.
Selon une forme d'exécution particulière, l'alliage contient entre 1 et 3% de terres rares, et dans une composition préférée de 5 à 7 % de zinc et de 1,5 à 3 % de terres rares métalliques. On a trouvé que des propriétés optimum peuvent être obtenues su avec 6 à 7 % de zinc et 2 à 3 % de terres rares. According to a particular embodiment, the alloy contains between 1 and 3% of rare earths, and in a preferred composition of 5 to 7% of zinc and 1.5 to 3% of metallic rare earths. It has been found that optimum properties can be obtained with 6 to 7% zinc and 2 to 3% rare earths.
Il est généralement désirable d'inclure au moins 0,4% en poids de zirconium pour agir comme affineur de grain. Le taux de zirconium peut aller jusqu'à 1 % en poids. It is generally desirable to include at least 0.4% by weight of zirconium to act as a grain refiner. The level of zirconium can go up to 1% by weight.
Si désiré, l'alliage peut contenir d'outrés constituants pour 's augmenter ses particularités dans d'autres domaines. Jusqu'à 2% de manganèse peuvent être présents, mais le taux maximum est limité par sa solubilité mutuelle avec le zirconium lorsque celui-ci est présent. D'autres additions possibles sont les sui- If desired, the alloy may contain additional constituents to increase its peculiarities in other areas. Up to 2% manganese may be present, but the maximum level is limited by its mutual solubility with zirconium when it is present. Other possible additions are as follows:
vantes: touts:
du of
Ag Ag
0-8% en poids 0-8% by weight
Cd CD
0-5% 0-5%
Li Li
0-6% 0-6%
Ca It
0-1% 0-1%
ss Ga ss Ga
0-2% 0-2%
In In
0-2% 0-2%
n not
0-5% 0-5%
Pb Pb
0-1% 0-1%
3 3
617 721 617,721
Bi Bi
0-1% 0-1%
Th Th
0-7% 0-7%
Fe jusqu'à 0.1 Fe up to 0.1
Be Be
0-0.05% 0-0.05%
Y Y
0-5% 0-5%
Cu Cu
0-0.5% 0-0.5%
Il faut noter que l'yttrium n'est pas considéré comme une terre rare. It should be noted that yttrium is not considered to be a rare earth.
Les alliages selon l'invention peuvent êtres utilisés pour la fabrication par coulage d'articles métalliques, un traitement thermique étant généralement requis pour obtenir les propriétés mécaniques optimum. Le traitement thermique comporte normalement un traitement thermique de solubilisation à une température élévée, généralement de 450° C jusqu'au solidus de l'alliage (communément le solidus est auxenvirons de 500° C) suivi d'une trempe et d'un traitement thermique de viellisse-ment à une température permettant la précipitation, la température de vieillissement étant généralement comprise entre 100 et 350° C. Il est préférable de tremper dans de l'eau pour obtenir des propriétés optimum, la trempe en eau chaude minimisant les risques de craquelures. The alloys according to the invention can be used for the manufacture by casting of metallic articles, a heat treatment being generally required to obtain the optimum mechanical properties. The heat treatment normally comprises a heat treatment for solubilization at an elevated temperature, generally from 450 ° C. to the solidus of the alloy (commonly the solidus is around 500 ° C.) followed by quenching and a heat treatment. of aging at a temperature allowing precipitation, the aging temperature generally being between 100 and 350 ° C. It is preferable to soak in water to obtain optimum properties, soaking in hot water minimizing the risks of cracks.
Des conditions de traitements thermiques typiques sont 480° C pendant 8 heures environ, suivies d'une trempe et d'un vieillissement pendant 16 heures à 250° C. Typical heat treatment conditions are 480 ° C for about 8 hours, followed by quenching and aging for 16 hours at 250 ° C.
Un traitement thermique modifié peut supprimer le traitement de solubilisation à haute température et comprend simplement le vieillissement de l'article coulé à une température à laquelle la précipitation peut s'effectuer. Ce traitement a été trouvé comme donnant des contraintes de tension particulièrement élevées, mais l'élongation et la contrainte ultime de tension sont généralement plus faibles que celles obtenues avec un traitement thermique de solubilisation suivi par une trempe et un vieillissement. Modified heat treatment can suppress the high temperature solubilization treatment and simply involves aging the cast article to a temperature at which precipitation can occur. This treatment has been found to give particularly high tensile stresses, but the elongation and the ultimate tensile stress are generally lower than those obtained with a heat treatment for solubilization followed by quenching and aging.
Les alliages selon la présente invention seront décrits dans les exemples suivants: The alloys according to the present invention will be described in the following examples:
Exemples s Des alliages ayant la composition illustrée au tableau 1 ci-dessous ont été réalisés et coulés dans des échantillons de tests par des méthodes Conventionelles. Le zinc a été ajouté à la fonte comme métal pur, les terres rares métalliques (RE) comme mélange de terres rares contenant plus de 75 % en poids de m néodymium et pratiquement aucun lanthanum ou cerium et le zirconium comme un alliage magnésium/zirconium contenant environ 35% en poids de zirconium. EXAMPLES s Alloys having the composition illustrated in table 1 below were produced and poured into test samples by conventional methods. Zinc was added to cast iron as pure metal, metallic rare earths (RE) as a mixture of rare earths containing more than 75% by weight of neodymium and practically no lanthanum or cerium and zirconium as a magnesium / zirconium alloy containing about 35% by weight of zirconium.
En comparaison, un alliage semblable a été également réalisé contenant environ 6% de zinc, 3% de terres rares contenant 15 une haute proportion (environ 50%) de cerium et environ 0,75% de zirconium. In comparison, a similar alloy was also made containing about 6% zinc, 3% rare earths containing a high proportion (about 50%) of cerium and about 0.75% zirconium.
Analyse Analysis
Zn% Zn%
RE% RE%
Zr% Zr%
5.96 5.96
3.01 3.01
0.76 0.76
6.03 6.03
3.07 3.07
0.73 0.73
5.94 5.94
2.80 2.80
0.83 0.83
5.88 5.88
2.82 2.82
0.82 0.82
6.23 6.23
2.71 2.71
0.83 0.83
6.06 6.06
2.53 2.53
0.78 0.78
environ 6% about 6%
environ 3% about 3%
environ 0.6% about 0.6%
Les échantillons ont été soumis à des tests mécaniques selon les normes britanniques 18 après traitement thermique. Les traitements thermiques utilisés et les résultats obtenus sont illustrés dans le tableau 2 The samples were subjected to mechanical tests according to British standards 18 after heat treatment. The heat treatments used and the results obtained are illustrated in Table 2
Tableau l "" Alliage Table l "" Alloy
1 1
2 2
4 4
5 5
6 6
7 7
Tableau 2 Table 2
Alliage traitement ther Therapy alloy
Trempe Quenching
Vieillis Aged
0.1 %2 épreu 0.1% 2 test
Contrainte Constraint
UTS UTS
Elon- Elon-
mique de solu solu mique
sement ve d'essais de tension voltage testing
N/mm2 N / mm2
gation gation
bilisation stabilization
Hrs@° C Hrs @ ° C
N/mm2 N / mm2
N/mm2 N / mm2
% %
hrs@°C hrs @ ° C
1/2 1/2
refroidisse cool
90 90
97 97
205 205
7 7
5 5
8 @ 480 8 @ 480
ment par lie by
16 @180 16 @ 180
101 101
108 108
234 234
10 10
4 4
air air
16@250 16 @ 250
93 93
100 100
229 229
10 10
3 3
4@330 4 @ 330
93 93
100 100
229 229
10 10
1/5/6 1/5/6
huile oil
93 93
101 101
229 229
9 9
5 5
8@480 8 @ 480
16 @ 180 16 @ 180
109 109
118 118
240 240
9 9
2 2
16@250 16 @ 250
102 102
112 112
184 184
4 4
6 6
4@330 4 @ 330
94 94
102 102
230 230
9'h. 9 a.m.
1/2/6/ 1/2/6 /
eau chaude Hot water
84 84
97 97
229 229
9 9
4 4
8 @480 8 @ 480
16@180 16 @ 180
111 111
122 122
195* 195 *
3* 3 *
3 3
16@250 16 @ 250
123 123
136 136
205* 205 *
2lh* 2lh *
5 5
4@330 4 @ 330
83 83
100 100
202 202
6 6
1/2/3 1/2/3
eau froide Cold water
_ _
85 85
100 100
219 219
9 9
3 3
8 @480 8 @ 480
16@180 16 @ 180
116 116
127 127
239 239
8 8
5 5
16 @250 16 @ 250
125 125
135 135
219* 219 *
5* 5 *
4 4
4@330 4 @ 330
97 97
107 107
226 226
8 8
7 7
8 @490 8 @ 490
eau froide Cold water
90 90
102 102
227 227
9 9
7 7
16@250 16 @ 250
126 126
136 136
233 233
6 6
7 7
8@470 8 @ 470
eau froide Cold water
90 90
102 102
222 222
9 9
7 7
16@ 250 16 @ 250
115 115
125 125
212 212
5 5
617 721 617,721
Tableau 2 (Suite Table 2 (Continued
Alliage traitement trempe Alloy hardening treatment
Vieillis Aged
0,1 %2 épreuve contrainte 0.1% 2 stress test
UTS UTS
Elonga- Elonga-
thermique de thermal
sement d'essais de tension voltage testing
N/mm2 N / mm2
tion tion
solubilisation solubilization
Hrs@r" C Hrs @ r "C
N/mm2 N / mm2
N/mm2 N / mm2
% %
hrs@°C hrs @ ° C
7 7
8 @450 8 @ 450
eau froide Cold water
— -
94 94
107 107
205 205
6 6
7 7
16@250 16 @ 250
108 108
120 120
204 204
5 5
7 7
8 @430 8 @ 430
eau froide Cold water
_ _
102 102
115 115
187 187
3 3
5/6 5/6
16@ 180 16 @ 180
113 113
124 124
192 192
3 3
7 7
- -
16@250 16 @ 250
114 114
125 125
189 189
3 3
1/3/6 1/3/6
As Cast As cast
— -
- -
110 110
120 120
154 154
2 2
Alliage de Alloy of
comparai compare
son his
A AT
As Cast As cast
— -
- -
— -
119 119
160 160
1 1
B B
8@480 8 @ 480
H.W.Q. H.W.Q.
16 @180 16 @ 180
- -
108 108
185 185
4 '/: 4 '/:
*inclusions contenues dans l'échantillon d'essais * inclusions contained in the test sample
-<> thermique de solubilisation à une température d'environ 450° C - <> thermal solubilization at a temperature of around 450 ° C
suivi d'une trempe et d'un vieillissement. followed by quenching and aging.
On peut voir de ces résultats que les alliages selon l'inven We can see from these results that the alloys according to the invention
Afin de déterminer les effets du vieilissement seuls, les tion donnent des contraintes de tension ultimes et des élonga- In order to determine the effects of aging alone, the tion gives ultimate tension constraints and elongations.
mêmes alliages ont été vieillis à partir des articles tels que coulés tions qui sont considérablement plus grandes que les alliages et les conditions de vieilissement avec les résultats obtenus sont contenant du cerium lorsqu'ils sont soumis à un traitement illustrés au tableau 3. Same alloys have been aged from articles such as castings which are considerably larger than the alloys and the aging conditions with the results obtained are containing cerium when subjected to a treatment illustrated in Table 3.
Tableau 3 Table 3
Alliage Alloy
Vieillis Aged
0,1% épreu contrainte 0.1% stress test
UTS UTS
Elonga- Elonga-
sement ve d'essais de tension voltage testing
N/mm2 N / mm2
tion tion
hrs ° C hrs ° C
N/mm2 N / mm2
N/mm2 N / mm2
% %
0 0
1/2/3 1/2/3
2@180 2 @ 180
114 114
125 125
198 198
4 4
1/2/3 1/2/3
4@180 4 @ 180
110 110
123 123
189 189
4 4
1/2/4 1/2/4
16 @180 16 @ 180
124 124
136 136
188 188
Vh Vh
1/3/4 1/3/4
32 @180 32 @ 180
126 126
139 139
200 200
Vh Vh
2/3/4 2/3/4
64 «180 64 "180
132 132
145 145
203 203
2'h 2h
1/3/6 1/3/6
128^180 @ 128 ^ 180 @
136 136
149 149
198 198
2 2
2/3/4 2/3/4
1 @250 1 @ 250
123 123
135 135
189 189
3 3
1/2/3 1/2/3
2 @250 2 @ 250
132 132
145 145
200 200
2'h 2h
1/2/3 1/2/3
4 @250 4 @ 250
137 137
150 150
203 203
Vh Vh
1/2/2 1/2/2
16 @250 16 @ 250
147 147
158 158
206 206
2 2
1/3/4 1/3/4
32@250 32 @ 250
148 148
159 159
205 205
2 2
4/5/6 4/5/6
'/2@330 '/ 2 @ 330
135 135
146 146
185 185
Vh Vh
2/3/4 2/3/4
1 @330 1 @ 330
144 144
156 156
205 205
2 2
1/2/3 1/2/3
2@ 330 2 @ 330
150 150
161 161
201 201
2 2
1/2/3 1/2/3
4 @330 4 @ 330
150 150
160 160
208 208
Vh Vh
1/2/4 1/2/4
16@330 16 @ 330
136 136
151 151
194 194
2 2
1/3/4 1/3/4
32@330 32 @ 330
139 139
151 151
193 193
Vh Vh
On voit de ces résultats que le vieillissement seul donne des contraintes de tension élevées et des contraintes d'essais à 0,1 % également élevées, mais des tensions de ruptures et des élonga-tions plus faibles que les alliages traités thermiquement à des températures de solubilisation. It is seen from these results that aging alone gives high tension stresses and test stresses at 0.1% also high, but lower breaking stresses and elongations than the heat treated alloys at temperatures of solubilization.
D'autres essais ont été réalisés en utilisant les mêmes procédures pour les alliages 1 à 7 et avec différentes compositions d'alliages illustrées au tableau 4 ci-dessous. L'alliage de comparaison contenait un mélange de terres rares comprenant une haute proportion de cerium, les terres rares des alliages 8 à 27 contenant en dessus de 75 % en poids de néodymium et pratiquement aucun cerium ou lanthanum. Other tests were carried out using the same procedures for alloys 1 to 7 and with different alloy compositions illustrated in table 4 below. The comparison alloy contained a mixture of rare earths comprising a high proportion of cerium, the rare earths of alloys 8 to 27 containing above 75% by weight of neodymium and practically no cerium or lanthanum.
d5 d5
5 5
617 721 617,721
Tableau 4 Alliage Analyse Table 4 Alloy Analysis
Traitement thermique de solubilisation + vieillissement (T6) Solubilization + aging heat treatment (T6)
Vieillissement seulement (T5) Aging only (T5)
Zn% RE%* Zr% Zn% RE% * Zr%
0.1 % contrainte d'essais N/mm2 0.1% test stress N / mm2
contrainte de tension tension constraint
U.T.S. U.T.S.
N/mm2 N / mm2
Elonga- 0.1% contrain- Elonga- 0.1% stress-
tion tion
% %
te d'essais N/mm2 test te N / mm2
contrainte de tension N/mm2 tension stress N / mm2
U.T2S. Elon- U.T2S. Elon-
N/mm2 gation N / mm2 gation
% %
Compa- 6.0 2.94 0.75 raison (Cerium) Compa- 6.0 2.94 0.75 reason (Cerium)
113 113
123 123
163 163
149 149
162 162
194 194
8 8
4.9 4.9
1.51 1.51
0.63 0.63
110 110
123 123
244 244
9 9
143 143
156 156
207 207
2 2
9 9
5.0 5.0
2.00 2.00
0.70 0.70
112 112
124 124
227 227
6 6
138 138
151 151
195 195
2 2
10 10
5.2 5.2
2.49 2.49
0.70 0.70
107 107
120 120
226 226
7 7
138 138
149 149
199 199
2 2
11 11
5.1 5.1
2.83 2.83
0.65 0.65
103 103
117 117
229 229
9 9
— -
- -
— -
— -
12 12
5.5 5.5
1.55 1.55
0.71 0.71
116 116
125 125
236 236
7 7
148 148
160 160
204 204
2 2
13 13
5.5 5.5
2.00 2.00
0.66 0.66
109 109
120 120
206 206
4 4
141 141
154 154
190 190
1 1
14 14
5.5 5.5
2.47 2.47
0.69 0.69
109 109
122 122
242 242
9 9
140 140
153 153
209 209
2 2
15 15
5.5 5.5
2.79 2.79
0.70 0.70
105 105
117 117
228 228
8 8
- -
- -
- -
— -
16 16
6.0 6.0
1.61 1.61
0.73 0.73
112 112
125 125
221 221
6 6
153 153
165 165
213 213
2 2
17 17
5.8 5.8
2.00 2.00
0.75 0.75
114 114
126 126
228 228
7 7
148 148
160 160
212 212
2 2
18 18
6.0 6.0
2.48 2.48
0.74 0.74
120 120
131 131
236 236
7 7
148 148
160 160
212 212
2 2
19 19
6.0 6.0
2.93 2.93
0.71 0.71
112 112
128 128
239 239
8 8
147 147
159 159
210 210
2 2
20 20
6.4 6.4
1.55 1.55
0.77 0.77
114 114
125 125
211 211
5 5
21 21
6.5 6.5
2.05 2.05
0.73 0.73
117 117
129 129
203 203
37i 37i
22 22
6.3 6.3
2.40 2.40
0.76 0.76
117 117
130 130
230 230
6'h 6h
23 23
6.6 6.6
2.92 2.92
0.75 0.75
122 122
134 134
245 245
9 9
24 24
7.1 7.1
1.65 1.65
0.82 0.82
108 108
120 120
198 198
4 4
25 25
6.9 6.9
1.91 1.91
0.75 0.75
106 106
118 118
181 181
3 3
26 26
7.0 7.0
2.37 2.37
0.80 0.80
121 121
133 133
180 180
1 1
27 27
6.8 6.8
2.67 2.67
0.77 0.77
118 118
133 133
195 195
3 3
*RE Analyse pour Nd sauf où indiqué autrement Tous les échantillons subissent un traitement thermique T6 hrs@470° C, trempe eau froide. Vieillissement * RE Analysis for Nd except where indicated otherwise All the samples undergo a heat treatment T6 hrs @ 470 ° C, cold water quenching. Aging
16 hrs@ 250° C. T5 16 hrs 250° C 16 hrs @ 250 ° C. T5 16 hrs 250 ° C
On voit de ces résultats que les meilleurs résultats pour les alliages ayant subis un traitement thermique de solubilisation et de vieillissement sont obtenus avec un taux de zinc entre 6 et 7% et un taux de terres rares de 2 à 3% en poids. L'alliage 24 contenant 7,1 % de zinc montre des signes de fonte pendant le traitement thermique de solubilisation, indiquant que pratiquement le taux de zinc maximum pour des alliages complètement traités thermiquement est de 7 %. Un vieillissement sans traite- It is seen from these results that the best results for the alloys having undergone a heat treatment of solubilization and aging are obtained with a zinc content between 6 and 7% and a rare earth rate of 2 to 3% by weight. Alloy 24 containing 7.1% zinc shows signs of melting during the solubilization heat treatment, indicating that practically the maximum zinc level for completely heat treated alloys is 7%. Aging without treatment
45 ment thermique de solubilisation donne également des contraintes de tension élevées, mais une élongation plus faible. 45 thermal solubilization also gives high tension stresses, but a lower elongation.
Pour tester la qualité des articles coulés, les alliages 8 à 27 ont été examinés radiographiquement en utilisant les références ASTM pour une plaque d'alliage de zirconium de 0,75" d'épais-S|| seur. La porosité est reportée sur une échelle de 0 à 8 et les résultats sont illustrés au tableau 5. To test the quality of the cast articles, alloys 8 to 27 were examined radiographically using the ASTM references for a 0.75 "thick zirconium alloy plate. The porosity is plotted on a scale from 0 to 8 and the results are illustrated in Table 5.
<.() <. ()
<\5 <\ 5
617 721 617,721
6 6
Tableau 5 Table 5
Alliage No. Alloy No.
Contrôle radiographique (porosité) Radiographic control (porosity)
Surface plus mauvais plus mauvaise Worse surface Worse
Remarques Remarks
affectée % affected%
rendement surface % surface yield%
Comparaison Comparison
0 0
0 0
0 0
le reste estimé 2-3 the rest estimated 2-3
8 8
95 95
4 4
5 5
9 9
100 100
3 3
80 80
10 10
70 70
2 2
10 10
11 11
0 0
0 0
0 0
12 12
10 10
1 1
10 10
13 13
50 50
3 3
10 10
14 14
90 90
3 3
20 20
15 15
90 90
2 2
10 10
16 16
5 5
1 1
5 5
à proximité du jet de coulée near the casting jet
seulement only
17 17
5 5
1 1
5 5
à proximité du jet de coulée near the casting jet
seulement only
18 18
5 5
1 1
5 5
à proximité du jet de coulée near the casting jet
seulement only
20 20
5 5
1 1
5 5
à proximité du jet de coulée near the casting jet
seulement only
21 21
0 0
0 0
0 0
22 22
0 0
0 0
0 0
23 23
0 0
0 0
0 0
24 24
25 25
26 26
27 27
25 25 0 0 25 25 0 0
1 1 0 0 1 1 0 0
25 25 0 0 25 25 0 0
Ces résultats illustrent que la plus faible porosité est obtenue avec 6 à 7% de zinc et en dessus de 2% de terres rares métalliques. These results illustrate that the lowest porosity is obtained with 6 to 7% of zinc and above 2% of metallic rare earths.
Les propriétés d'élongation et le comportement à la fonte des alliages contenant plus de 3 % de terres rares, ont également été mesurés et les résultats sont donnés dans le tableau 6 ci-dessous. The elongation properties and the melting behavior of alloys containing more than 3% of rare earths were also measured and the results are given in Table 6 below.
Tableau 6 Table 6
45 45
Alliage No. Composition Propriété d'élongation caractéristiques de la fonte Alloy No. Composition Elongation property characteristics of cast iron
Zn Zn
RE RE
Zr taux Zr rate
U.T.S. U.T.S.
El. El.
% de la surface plus mauvais % of the area worse
(> 60% (> 60%
N/mm2 N / mm2
N/mm2 N / mm2
% %
concernée degré de porosité concerned degree of porosity
Nd) Nd)
28 28
5.75 5.75
3.5 3.5
0.7 0.7
113 113
218 218
7 7
5 5
faible low
29 29
5.25 5.25
4.0 4.0
0.7 0.7
103 103
226 226
11 11
0 0
aucun no
30 30
5.75 5.75
4.0 4.0
0.7 0.7
109 109
214 214
6 6
5 5
faible low
55 55
La qualité des articles coulés a été estimée par la méthode Pour illustrer l'effet des additions de néodymium à faibles de la pente décrite dans «Slope casting Test Results on Some niveaux un alliage (31) a été réalisé qui contenait environ 4,5 % Established and Expérimental Magnesium Casting Alloys», DJ. de zinc, 1,2% de terres rares métalliques contenant au moins Whiteheat, «Light Metals» 1958, pages 391 à 395. Dans ce cas r<» 60% de néodymium et 0,74% de zirconium et un alliage de le bas de la plaque a été coupé, fraisé à 0,75 " et radiographié. comparaison (32) a été réalisé, contenant environ 4,3 % de zinc, The quality of the cast articles was estimated by the method To illustrate the effect of low neodymium additions on the slope described in "Slope casting Test Results on Some levels an alloy (31) was produced which contained approximately 4.5% Established and Experimental Magnesium Casting Alloys ”, DJ. zinc, 1.2% metallic rare earths containing at least Whiteheat, "Light Metals" 1958, pages 391 to 395. In this case r <"60% neodymium and 0.74% zirconium and a low alloy of the plate was cut, milled to 0.75 "and radiographed. comparison (32) was carried out, containing approximately 4.3% of zinc,
On peut voir que de bonnes valeurs d'élongation ont été 1,1 % de terres rares métaliques contenant une grande quantité It can be seen that good elongation values were 1.1% metallic rare earths containing a large amount
maintenues pour des niveaux élevés en terres rares métalliques ; de cerium et 0,75 % de zirconium. Ces alliages ont été coulés et les contraintes de tension des alliages 28 à 30 ont été quelque soumis à des tests de traction comme ci-dessus, les résultats sont peu plus faibles que l'optimum à cause de fait de leur contenu en /,s illustrés au tableau 7. maintained for high levels of metallic rare earths; cerium and 0.75% zirconium. These alloys were cast and the tension stresses of alloys 28 to 30 were subjected to tensile tests as above, the results are little lower than the optimum because of their content in /, s illustrated in Table 7.
zinc. zinc.
Les alliages présentant une teneur plus forte en terres rares présentaient des qualités de coulage meilleures. Alloys with a higher content of rare earths had better casting qualities.
7 7
617 721 617,721
Tableau 7 Table 7
Alliage 31 Alloy 31
Alliage 32 Alloy 32
0.1% contrain contrain 0.1% contrain contrain
% EL % EL
Traitement de Treatment of
0.1% contrain contrainte 0.1% constrained constraint
% EL % EL
te d'essais te de you try you
vieilissement te d'essais' aging of te '
de tension Of voltage
(N/mm2) (N / mm2)
tension voltage
(N/mm2) (N / mm2)
(N/mm2) (N / mm2)
(N/mm2) (N / mm2)
129 129
225 225
6 6
16 hrs. @ 200° C 4 p.m. @ 200 ° C
109 109
199 199
4V, 4V,
142 142
232 232
5 5
16 hrs. @250 4 p.m. @ 250
125 125
211 211
4 4
137 137
231 231
5 5
16 hrs. @300 4 p.m. @ 300
125 125
217 217
4 4
122 122
224 224
6 6
16 hrs. @350 4 p.m. @ 350
116 116
203 203
472 472
105 105
216 216
7 7
16 hrs.@350 4 p.m. @ 350
102 102
189 189
5 5
88 88
217 217
10 10
16 hrs. @ 400 4 p.m. @ 400
86 86
185 185
6 6
69 69
228 228
13 13
16 hrs. @450 4 p.m. @ 450
69 69
193 193
8 8
16 hrs. @500 4 p.m. @ 500
On peut voir que les alliages riches en néodyme donnent des élongations supérieures et de meilleures résistances à la traction que les alliages riches en cérium. It can be seen that alloys rich in neodymium give higher elongations and better tensile strengths than alloys rich in cerium.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PL | Patent ceased |