EP3592875B1 - Aluminium alloy vacuum chamber elements which are stable at high temperature - Google Patents

Aluminium alloy vacuum chamber elements which are stable at high temperature Download PDF

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EP3592875B1
EP3592875B1 EP18714563.6A EP18714563A EP3592875B1 EP 3592875 B1 EP3592875 B1 EP 3592875B1 EP 18714563 A EP18714563 A EP 18714563A EP 3592875 B1 EP3592875 B1 EP 3592875B1
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EP
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thickness
weight
temperature
plate
solution
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Guillaume DELGRANGE
Christophe CHABRIOL
Romain-Fabrice BERNES
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Constellium Issoire SAS
Original Assignee
Constellium Issoire SAS
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    • C25D11/18After-treatment, e.g. pore-sealing

Definitions

  • the invention relates to aluminum alloy products intended to be used as elements of vacuum chambers in particular for the manufacture of integrated electronic circuits based on semiconductors, flat display screens as well as photovoltaic panels and their manufacturing process.
  • Vacuum chamber elements for the manufacture of integrated electronic circuits based on semiconductors, flat display screens as well as photovoltaic panels, can typically be obtained from aluminum alloy sheets.
  • Vacuum chamber elements are elements intended for the manufacture of vacuum chamber structures and vacuum chamber internal components including vacuum chamber bodies, valve bodies, flanges, connection elements, elements sealing, passages, diffusers, electrodes. They are notably obtained by machining and surface treatment of aluminum alloy sheets.
  • aluminum alloy sheets must have certain properties.
  • the sheets must first of all have satisfactory mechanical characteristics to produce by machining parts having the desired dimensions and rigidity so as to be able to reach, without deformation, a vacuum generally of the level at least of the average vacuum (10 - 3 - 10 -5 Torr ).
  • the desired breaking strength (R m ) is generally at least 260 MPa and even more if possible.
  • sheets intended to be machined in mass must have homogeneous properties in thickness and present a low density of stored elastic energy coming from residual stresses.
  • the vacuum chamber elements are subjected to high temperatures and it is important that their resistance to deformation by creep at high temperatures is significant.
  • the level of porosity of the sheets must also be low enough to reach high vacuum if necessary (10 -6 - 10 -8 Torr).
  • the gases used in vacuum chambers are frequently very corrosive and in order to avoid the risk of pollution of silicon wafers or liquid crystal devices by particles or substances coming from the elements of vacuum chambers and/or frequent replacement of these elements, it It is important to protect the surfaces of the vacuum chamber elements.
  • Aluminum turns out to be an advantageous material from this point of view because it is possible to carry out a surface treatment generating an oxide layer resistant to reactive gases. This surface treatment includes an anodization step and the oxide layer obtained is generally called an anodic layer.
  • the term “corrosion resistance” is more particularly understood to mean the resistance of anodized aluminum to corrosive gases used in vacuum chambers and to the corresponding tests.
  • the protection provided by the anodic layer is affected by numerous factors linked in particular to the microstructure of the sheet (grain size and shape, phase precipitation, porosity) and it is always desirable to improve this parameter.
  • Corrosion resistance is notably assessed by the so-called “bubble test” which consists of measuring the duration of the appearance of hydrogen bubbles on the surface of the anodized product upon contact with a diluted hydrochloric acid solution. The durations known in the state of the art are of the order of tens of minutes to a few hours.
  • the aluminum sheets and/or the surface treatment carried out can be improved.
  • the patent US 6,713,188 (Applied Materials Inc.) describes an alloy suitable for the manufacture of chambers for manufacturing semiconductors of composition (in % by weight) Si: 0.4 - 0.8; Cu: 0.15-0.30; Fe: 0.001 - 0.20; Mn 0.001 - 0.14; Zn 0.001 - 0.15; Cr: 0.04 - 0.28; Ti 0.001 - 0.06; Mg: 0.8 - 1.2.
  • the parts are obtained by extrusion or machining to the desired shape.
  • the composition allows control of the size of the impurity particles which improves the performance of the anodic layer.
  • the patent US 7,033,447 claims an alloy suitable for the manufacture of chambers for manufacturing semiconductors of composition (in % by weight) Mg: 3.5 - 4.0; Cu: 0.02 - 0.07; Mn: 0.005 - 0.015; Zn 0.08 - 0.16; Cr 0.02 - 0.07; Ti: 0 - 0.02; If ⁇ 0.03; Fe ⁇ 0.03.
  • the parts are anodized in a solution comprising 10% to 20% by weight of sulfuric acid, 0.5 to 3% by weight of oxalic acid at a temperature of 7 to 21°C.
  • the best bubble test result is 20 hours.
  • the patent US 6,686,053 claims an alloy having improved corrosion resistance, in which the anodic oxide comprises a barrier layer and a porous layer and in which at least part of the layer is altered to boehmite and/or pseudo-boehmite.
  • the best result obtained in the bubble test is around 10 hours.
  • the patent application US 2010/0018617 (Kobe Steel, Ltd.) describes an alloy of composition (in % by weight) Mg: 0.1 - 2.0; If: 0.1 - 2.0; Mn: 0.1 - 2.0; Fe, Cr, and Cu ⁇ 0.03, the alloy being homogenized at a temperature of more than 550 °C down to 600 °C or less.
  • Patent applications US 2001/019777 And JP2001 220637 (Kobe Steel ) describe an alloy for chambers comprising (in % by weight) Si: 0.1 - 2.0, Mg: 0.1 - 3.5, Cu: 0.02 - 4.0 and impurities, the Cr content being less than 0.04%.
  • These documents disclose in particular products obtained by carrying out a hot rolling step before being dissolved.
  • the patent US 6,066,392 (Kobe Steel ) describes an aluminum material having an anodic oxidation film with improved corrosion resistance, in which cracks are not generated even in high temperature thermal cycles and corrosive environments.
  • the patent US 7,005,194 (Kobe Steel ) describes an improved surface treatment process for vacuum chamber elements in which the anodized film is composed of a porous layer and a non-porous layer whose structure is at least partly boehmite or pseudo -boehmite.
  • the patent application WO2014/060660 (Constellium France) relates to a vacuum chamber element obtained by machining and surface treatment of a sheet of thickness at least equal to 10 mm in aluminum alloy of composition, in % by weight, Si: 0.4 - 0.7; Mg: 0.4 - 0.7; Ti 0.01 - ⁇ 0.15, Fe ⁇ 0.25; Cu ⁇ 0.04; Mn ⁇ 0.4; Cr 0.01 - ⁇ 0.1; Zn ⁇ 0.04; other elements ⁇ 0.05 each and ⁇ 0.15 in total, remains aluminum.
  • a first object of the invention is a vacuum chamber element obtained by machining and surface treatment of a sheet of thickness at least equal to 10 mm in aluminum alloy of composition, in % by weight, Si: 0 .4 - 0.7; Mg: 0.4 - 1.0; the ratio in % by weight Mg/Si being less than 1.8; Ti: 0.01 - 0.15, Fe 0.08 - 0.25; Cu ⁇ 0.35; Mn ⁇ 0.4; Cr: ⁇ 0.25; Zn ⁇ 0.04; other elements ⁇ 0.05 each and ⁇ 0.15 in total, remains aluminum, characterized in that the grain size of said sheet is such that the average linear intercept length l , measured in the L/TC plane measured according to the ASTM E112 standard, is at least equal to 350 ⁇ m between surface and 1 ⁇ 2 thickness.
  • the static mechanical characteristics in other words the breaking strength Rm, the conventional yield strength at 0.2% elongation Rp0.2 and the elongation at break A%, are determined by a tensile test according to standard ISO 6892-1, the sampling and direction of the test being defined by standard EN 485-1. Hardness is measured according to EN ISO 6506.
  • Grain sizes are measured according to ASTM E112.
  • the average grain sizes are measured in the L/TC plane according to the intercept method of the standard (ASTM E112-96 ⁇ 16.3).
  • the average linear intercept length is measured in the longitudinal direction l l (0°) and the transverse direction l l (90°) .
  • ⁇ L ⁇ L 90 ° max L ⁇ L 90 ° S , 1 2 EP , 1 4 EP ⁇ min L ⁇ L 90 ° S , 1 2 EP , 1 4 EP / mev L ⁇ L 90 ° S , 1 2 EP , 1 4 EP in which S: means Surface, 1 ⁇ 2 Ep means mid-thickness and 1 ⁇ 4 Ep means quarter-thickness.
  • surface grain size we mean in the context of the present invention the grain size measured after machining making it possible to remove 2 mm in the direction of the thickness.
  • the breakdown voltage is measured according to EN ISO 2376:2010.
  • vacuum chamber elements have very advantageous properties in terms of resistance to creep deformation at high temperatures, while also having advantageous properties in terms of corrosion resistance, uniformity of properties and of machinability, are obtained for a specific 6xxx series aluminum alloy whose grain size is high and homogeneous in thickness compared to products known according to the state of the art.
  • a method of manufacturing a vacuum chamber element comprising steps making it possible to obtain the grain size according to the invention has also been invented.
  • composition of the aluminum alloy sheets making it possible to obtain the vacuum chamber elements according to the invention is in % by weight, Si: 0.4 - 0.7; Mg: 0.4 - 1.0; the ratio in % by weight Mg/Si being less than 1.8; Ti: 0.01 - 0.15, Fe 0.08 - 0.25; Cu ⁇ 0.35; Mn ⁇ 0.4; Cr: ⁇ 0.25; Zn ⁇ 0.04; other elements ⁇ 0.05 each and ⁇ 0.15 in total, remains aluminum.
  • Magnesium and silicon are the major addition elements in the alloy products according to the invention. Their content has been precisely chosen so as to achieve sufficient mechanical properties, in particular a breaking strength in the TL direction of at least 260 MPa and/or an elastic limit in the TL direction of at least 200 MPa and also a homogeneous granular structure in the thickness.
  • the silicon content is between 0.4 and 0.7% by weight and preferably between 0.5% and 0.6% by weight.
  • the magnesium content is between 0.4 and 1.0% by weight.
  • the minimum magnesium content is 0.5% by weight.
  • the maximum magnesium content is 0.7% by weight and more preferably 0.6% by weight.
  • the magnesium content is 0.4 to 0.7% by weight and preferably 0.5 to 0.6% by weight.
  • the preferred contents of silicon and/or magnesium make it possible in particular to achieve, both on the surface and at mid-thickness, durations of appearance of hydrogen bubbles in the bubble test that are particularly remarkable for the products according to the invention.
  • the ratio in % by weight Mg/Si must remain less than 1.8 and preferably less than 1.5. The present inventors have in fact observed that if this ratio is too high, the resistance to creep deformation at high temperature decreases. The present inventors believe that a Mg content too high in solid solution could affect the resistance to creep deformation at high temperatures.
  • the present inventors have found that surprisingly too little iron affects the resistance to creep deformation at high temperatures.
  • the minimum iron content is 0.08% by weight and preferably 0.10% by weight. Too much iron can have a detrimental effect on the properties of the anodic oxide layer.
  • the iron content is at most 0.25% by weight and preferably at most 0.20% by weight. In an advantageous embodiment of the invention, the iron content is 0.10 to 0.20% by weight.
  • the copper content is therefore less than 0.35% by weight.
  • a high copper content can degrade the properties of the protective oxide layer and/or contaminate the products manufactured in the vacuum chambers.
  • the copper content is less than 0.05% by weight, preferably less than 0.02% by weight and preferably less than 0.01% by weight.
  • the titanium content is less than 0.15% by weight.
  • the addition of a small quantity of titanium has a favorable effect on the granular structure and its homogeneity, thus the titanium content is at least 0.01% by weight.
  • the titanium content is 0.01 to 0.1% by weight and preferably 0.01 to 0.05% by weight.
  • the titanium content is at least 0.02% by weight and preferably at least 0.03% by weight.
  • the chromium content is less than 0.25% by weight.
  • the addition of a small amount of chromium can have a favorable effect on the granular structure, so the chromium content is preferably at least 0.01% by weight.
  • the chromium content is 0.01 to 0.04% by weight and preferably 0.01 to 0.03% by weight.
  • the simultaneous addition of chromium and titanium is advantageous because it makes it possible in particular to improve the granular structure and in particular to reduce the anisotropy index of the grains.
  • the manganese content is less than 0.4% by weight, preferably less than 0.04% by weight and preferably less than 0.02% by weight.
  • the zinc content is less than 0.04% by weight, preferably less than 0.02% by weight and preferably less than 0.001% by weight.
  • the aluminum alloy sheets according to the invention have a thickness of at least 10 mm.
  • the aluminum alloy sheets according to the invention have a thickness of between 20 and 110 mm and preferably between 30 and 90 mm.
  • the aluminum alloy sheets according to the invention have a thickness of at least 50 mm and preferably at least 60 mm.
  • the sheets according to the invention have a grain size such as the average linear intercept length l , measured in the L/TC plane according to the ASTM E112 standard, is at least equal to 350 ⁇ m between surface and 1 ⁇ 2 thickness, and preferably at least equal to 400 ⁇ m between surface and 1 ⁇ 2 thickness, which contributes to obtaining resistance to high temperature creep deformation.
  • the grain size is particularly homogeneous in the thickness, and the sheet is such that the variation in the thickness of the average linear intercept length in the plane L/TC in the transverse direction, called l l (90°) according to ASTM E112, is less than 30% and preferably less than 20%.
  • the grain size variation is calculated by taking the difference between the maximum value and the minimum value at 1 ⁇ 2 thickness, 1 ⁇ 4 thickness and area and dividing by the average of the values at 1 ⁇ 2 thickness, 1 ⁇ 4 thickness and area.
  • the average linear intercept length measured in the L/TC plane according to ASTM E112 in the transverse direction l l (90°) is at least equal to 200 ⁇ m and preferably at least equal to 230 ⁇ m between surface and 1 ⁇ 2 thickness.
  • the sheets according to the invention have resistance to creep deformation at high temperatures.
  • the creep deformation under a stress of 5 MPa at 420°C is after 10 hours at most 0.40% and preferably at most 0.27%.
  • the sheets according to the invention are suitable for machining.
  • the stored elastic energy density Wt,t the measurement of which is described in Example 1, for the sheets according to the invention whose thickness is between 20 and 80 mm is advantageously less than 0.2 kJ/ m 3 .
  • Homogenization is advantageous; it is preferably carried out at a temperature between 540°C and 600°C. Preferably the homogenization time is at least 4 hours.
  • the plate When homogenization is carried out, the plate can be cooled after homogenization then reheated before hot rolling or directly rolled after homogenization without intermediate cooling.
  • Hot rolling conditions are important to obtain the desired microstructure, in particular to improve the corrosion resistance of the products.
  • the rolling plate is maintained at a temperature above 400°C throughout hot rolling.
  • the temperature of the metal is at least 450°C during hot rolling.
  • the sheets according to the invention are rolled to a thickness of at least 10 mm.
  • a solution treatment of the sheet is then carried out, optionally preceded by a cold work hardening operation, and it is quenched. Quenching can be carried out in particular by spraying or by immersion.
  • the solution is preferably carried out at a temperature between 540°C and 600°C.
  • Preferably the solution duration is at least 15 min, the duration being adapted according to the thickness of the products.
  • the sheet thus put into solution is then relieved by controlled traction with a permanent elongation of 1 to 5%.
  • the sheet thus pulled is then tempered.
  • the tempering temperature is advantageously between 150°C and 190°C.
  • the duration of income is typically between 5 hours and 30 hours.
  • a peak income is produced to achieve a maximum elastic limit and/or a T651 state.
  • an additional cold deformation of at least 3% is carried out and an annealing treatment at a temperature of at least 500 °C, the annealing treatment being able to be carried out before or after the machining or surface treatment steps. .
  • the steps of rolling and/or solution and/or additional cold deformation and annealing are adapted.
  • the rolling temperature is maintained at a temperature above 500°C and preferably above 525°C during all the rolling stages.
  • the natural logarithm of the Zener-Hollomon parameter Z defined by equation (1), ln Z is between 21 and 25 and preferably between 21.5 and 24.5 for the majority passes and preferably for all of the passes carried out during hot rolling.
  • Z ⁇ ⁇ e Q / RT
  • is the average strain rate in the thickness expressed in s -1
  • Q is the activation energy of 156 kJ/mol
  • R is the ideal gas constant 8.31 JK -1 mol -1
  • T is the rolling temperature expressed in Kelvin.
  • the last rolling pass is advantageously such that L/H is at least 0.6 where H is the thickness at the rolling mill inlet and L is the contact length in the rolling mill.
  • the solution duration and/or temperature are modified relative to the solution duration and/or temperature necessary to dissolve the alloy elements, so as to obtain a grain enlargement.
  • the duration used is at least double and/or the temperature is at least 10°C higher than the duration and/or the solution temperature necessary to dissolve the alloy elements.
  • the solution is preceded by a cold work hardening operation by rolling or traction with a deformation of at least 4% and preferably at least 7%.
  • an additional cold deformation of at least 3% is carried out after the tempering step and an annealing treatment at a temperature of at least 500°C, and preferably at least 525°C. C, the annealing treatment can be carried out before or after the machining or surface treatment steps.
  • the four embodiments can be combined to obtain the grain size according to the invention.
  • a vacuum chamber element is obtained by machining and surface treatment of a sheet with a thickness of at least 10 mm according to the invention.
  • the surface treatment preferably comprises an anodizing treatment to obtain an anodic layer whose thickness is typically between 20 and 80 ⁇ m.
  • the surface treatment preferably comprises degreasing and/or pickling before anodizing with known products, typically alkaline products.
  • Degreasing and/or stripping may include a neutralization operation, particularly in the case of alkaline stripping, typically with an acidic product such as nitric acid, and/or at least one rinsing step.
  • Anodizing is carried out using an acid solution. It is advantageous for the surface treatment to include, after anodization, hydration (also called “sealing”) of the anodic layer thus obtained.
  • anodizing is carried out at a temperature between 10 and 30°C with a solution comprising 100 to 300 g/l of sulfuric acid and 10 to 30 g/l of acid. oxalic acid and 5 to 30 g/l of at least one polyol and advantageously the product thus anodized is hydrated in deionized water at a temperature of at least 98°C preferably for a period of at least approximately 1 hour.
  • the aqueous solution used for the anodization of this advantageous surface treatment does not contain titanium salt.
  • the presence of at least one polyol in the anodizing solution also contributes to improving the corrosion resistance of the anodic layers.
  • Ethylene glycol, propylene glycol or preferably glycerol are advantageous polyols.
  • Anodizing is preferably carried out with a current density of between 1 and 5 A/dm 2 .
  • the anodizing duration is determined so as to achieve the desired anodic layer thickness.
  • a hydration step (also called sealing) of the anodic layer.
  • the hydration is carried out in deionized water at a temperature of at least 98°C, preferably for a period of at least approximately 1 hour.
  • the present inventors have observed that it is particularly advantageous to carry out the hydration subsequent to anodization in two stages in deionized water, a first stage lasting at least 10 min at a temperature of 20 to 70°C and a second stage lasting at least approximately 1 hour at a temperature of at least 98°C.
  • an anti-powder additive derived from triazine such as Anodal-SH1 ® is added to the deionized water used for the second stage of hydration.
  • the vacuum chamber elements treated with the advantageous surface treatment process and obtained from sheets whose thickness is between 20 and 80 mm easily reach at mid-thickness a duration of appearance of hydrogen bubbles in a 5% hydrochloric acid solution (“bubble test”) for at least around 400 min and preferably at least 750 min and even at least around 900 min, at least for the part corresponding to the surface of prison.
  • the vacuum chamber elements obtained from an alloy sheet according to the invention whose thickness is between 60 and 80 mm and with the advantageous surface treatment process can achieve a duration on the surface of the sheet appearance of hydrogen bubbles in a 5% hydrochloric acid solution for at least 500 min and preferably at least 900 min at mid-thickness.
  • the preferred products according to the invention whose Mg content is between 0.4 and 0.7% by weight, the Si content is between 0.4 and 0.7% by weight and the Cu content is lower at 0.05% by weight reach at mid-thickness a duration of appearance of hydrogen bubbles in a 5% hydrochloric acid solution (“bubble test”) of at least at least 750 min and a creep deformation under a stress of 5 MPa at 420 °C is after 10 hours at most 0.27%.
  • vacuum chamber elements according to the invention in vacuum chambers is particularly advantageous because their properties are very homogeneous and moreover, particularly for the anodized elements with the advantageous surface treatment process, the corrosion resistance is high, which makes it possible to avoid pollution of products manufactured in the rooms such as, for example, microprocessors or panels for flat screens.
  • Table 1 composition of alloys (% by weight) Alloy If Fe Cu Mn Mg Cr Ti Mg/Si A (Invention) 0.6 0.23 0.30 0.12 1.0 0.20 0.06 1.7 B (Reference) 0.6 0.23 0.29 0.12 1.2 0.20 0.07 2.0 C (Reference) 0.4 0.24 0.29 0.12 1.0 0.19 0.06 2.5 D (Reference) 0.6 0.07 0.29 0.12 1.0 0.20 0.06 1.7 E (Reference) 0.6 0.06 0.29 ⁇ 0.01 1.0 0.30 0.06 1.7
  • the plates were homogenized at a temperature of 560°C for 2 hours, hot rolled to a thickness of 16 mm at a temperature of at least 400°C.
  • the sheets thus obtained were put in solution for 2 hours at a temperature of 575 ° C (A, D, E), 545°C (C) or 570°C (B) adapted to their composition, quenched and tensile.
  • the sheets obtained underwent an appropriate tempering to reach a T651 state.
  • the duration and temperature of the solution were intended to obtain a grain size such as the average linear intercept length in the L/TC plane measured according to the ASTM standard.
  • E112, named l or at least equal to 350 ⁇ m between surface and 1 ⁇ 2 thickness.
  • the micrograph obtained for sheet A, representative of all the sheets, is presented on the Figure 1 .
  • Sheet A has undergone machining and surface treatment.
  • the product is degreased, pickled using an alkaline solution, then neutralized with a nitric acid solution before undergoing anodizing at a temperature of approximately 20°C in a sulpho-oxalic bath (sulfuric acid 160 g/l + oxalic acid 20g/l + 15 g/l glycerol).
  • a hydration treatment of the anodic layer is carried out in two stages: 20 min at 50 °C in deionized water then approximately 80 min in boiling deionized water in the presence of a derived anti-powder additive. of triazine Anodal-SH1 ® .
  • the anodic layer obtained had a thickness of approximately 50 ⁇ m.
  • the anodic layer obtained was characterized by the following tests.
  • the breakdown voltage characterizes the voltage at which a first electric current passes through the anodic layer.
  • the measurement method is described in standard EN ISO 2376:2010. The value obtained was 2.6 kV.
  • the “bubble test” is a corrosion test which makes it possible to characterize the quality of the anodic layer by measuring the duration of appearance of the first bubbles in a hydrochloric acid solution.
  • a flat surface of 20 mm in diameter of the sample is brought into contact at room temperature with a 5% solution by mass of HCl.
  • the characteristic duration is the duration from which a continuous flow of gas bubbles originating from at least one discrete point on the surface of the anodized aluminum is visible. The result obtained was 450 minutes.
  • alloy sheets of composition as indicated in Table 3 and of thickness 280 mm were prepared by homogenization and hot rolling at a temperature above 400 ° C.
  • Table 3 - alloy composition (% by weight) Alloy If Fe Cu Mn Mg Cr Ti Mg/Si F 0.56 0.13 0.011 0.016 0.54 0.021 0.018 1
  • the plates were homogenized at a temperature of 595°C for 12 hours.
  • Plate G was hot rolled to a thickness of 64 mm at a temperature of at least 530 °C and maintaining the Zener - Hollomon parameter for each rolling pass such that ln Z is between 22 and 24 ,5.
  • the H plate was hot rolled to a thickness of 64 mm at a temperature of between 480 and 500 °C, the Zener - Hollomon parameter being such that ln Z was greater than 26 for the majority of passes rolling.
  • the sheets thus obtained were put in solution for 4 hours at a temperature of 535 °C and tensile by 3%.
  • product G according to the invention has a larger grain size than product H and is also more homogeneous in thickness.
  • This method mainly applies to plates whose length and width are significantly greater than the thickness and for which the residual stress state can reasonably be considered to be biaxial with its two main components in the directions L and T ( ie no residual stress in the S direction) and such that the level of residual stresses varies only in the S direction.
  • This method is based on measuring the deformation of two full-thickness rectangular bars which are cut from the plate along directions L and TL. These bars are machined downward in the S direction step by step, and at each step the deflection is measured, as well as the thickness of the machined bar.
  • the width of the bar was 30 mm.
  • the bar must be long enough to avoid any edge effect on the measurements.
  • a length of 400 mm was used.
  • Measurements are taken after each machining pass.
  • the bar is removed from the vice, and a stabilization time is observed before the deformation measurement is carried out, so as to obtain a uniform temperature in the bar after machining.
  • the thickness h(i) of each bar and the deflection f(i) of each bar are collected.
  • the stress profile in the thickness for the direction L is given in the figure 5 .
  • the total measured energy W tot was 0.18 kJ/m 3 for sample G and 0.17 kJ/m 3 for sample H.
  • the products have undergone machining and surface treatment.
  • the product is degreased, pickled using an alkaline solution, then neutralized with a nitric acid solution before undergoing anodizing at a temperature of approximately 20°C in a sulpho-oxalic bath (sulfuric acid 160 g/l + oxalic acid 20g/l + 15 g/l glycerol).
  • a hydration treatment of the anodic layer is carried out in two stages: 20 min at 50 °C in deionized water then approximately 80 min in boiling deionized water in the presence of a derived anti-powder additive. of triazine Anodal-SH1 ® .
  • the anodic layer obtained had a thickness of approximately 50 ⁇ m.
  • the anodic layers were characterized by the following tests.
  • the breakdown voltage characterizes the voltage at which a first electric current passes through the anodic layer.
  • the measurement method is described in standard EN ISO 2376:2010. The values are indicated in absolute value after direct current (DC) measurement.
  • the “bubble test” is a corrosion test which makes it possible to characterize the quality of the anodic layer by measuring the duration of appearance of the first bubbles in a hydrochloric acid solution.
  • a flat surface of 20 mm in diameter of the sample is brought into contact at room temperature with a 5% solution by mass of HCl.
  • the characteristic duration is the duration from which a continuous flow of gas bubbles originating from at least one discrete point on the surface of the anodized aluminum is visible.
  • the product according to the invention has excellent properties after surface treatment.

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Description

Domaine de l'inventionField of the invention

L'invention concerne des produits en alliage d'aluminium destinés à être utilisés comme éléments de chambres à vide notamment pour la fabrication de circuits électroniques intégrés à base de semi-conducteurs, d'écrans d'affichage plats ainsi que de panneaux photovoltaïques et leur procédé de fabrication.The invention relates to aluminum alloy products intended to be used as elements of vacuum chambers in particular for the manufacture of integrated electronic circuits based on semiconductors, flat display screens as well as photovoltaic panels and their manufacturing process.

Etat de la techniqueState of the art

Les éléments de chambres à vide pour la fabrication de circuits électroniques intégrés à base de semi-conducteurs, d'écrans d'affichage plats ainsi que de panneaux photovoltaïques, peuvent typiquement être obtenus à partir de tôles en alliage d'aluminium.Vacuum chamber elements for the manufacture of integrated electronic circuits based on semiconductors, flat display screens as well as photovoltaic panels, can typically be obtained from aluminum alloy sheets.

Les éléments de chambre à vide sont des éléments destinés à la fabrication des structures de chambre à vide et des composants internes de chambre à vide notamment des corps de chambres à vide, des corps de vanne, des brides, des éléments de connexion, des éléments d'étanchéité, des passages, des diffuseurs, des électrodes. Ils sont notamment obtenus par usinage et traitement de surface de tôles en alliage d'aluminium.Vacuum chamber elements are elements intended for the manufacture of vacuum chamber structures and vacuum chamber internal components including vacuum chamber bodies, valve bodies, flanges, connection elements, elements sealing, passages, diffusers, electrodes. They are notably obtained by machining and surface treatment of aluminum alloy sheets.

Pour obtenir des éléments de chambre à vide satisfaisants, les tôles en alliage d'aluminium doivent présenter certaines propriétés.To obtain satisfactory vacuum chamber elements, aluminum alloy sheets must have certain properties.

En effet, les tôles doivent tout d'abord présenter des caractéristiques mécaniques satisfaisantes pour réaliser par usinage des pièces présentant les dimensions et la rigidité souhaités de façon à pouvoir atteindre, sans déformation, un vide généralement du niveau au moins du vide moyen (10-3 - 10-5 Torr ). Ainsi la résistance à rupture (Rm) souhaitée est généralement d'au moins 260 MPa et même davantage si possible. De plus, pour être aptes à l'usinage les tôles destinées à être usinées dans la masse doivent avoir des propriétés homogènes dans l'épaisseur et présenter une faible densité d'énergie élastique stockée provenant des contraintes résiduelles. De plus dans certaines applications les éléments de chambre à vide sont soumis à des températures élevées et il est important que leur résistance à la déformation par fluage à haute température soit importante.Indeed, the sheets must first of all have satisfactory mechanical characteristics to produce by machining parts having the desired dimensions and rigidity so as to be able to reach, without deformation, a vacuum generally of the level at least of the average vacuum (10 - 3 - 10 -5 Torr ). Thus the desired breaking strength (R m ) is generally at least 260 MPa and even more if possible. Furthermore, to be suitable for machining, sheets intended to be machined in mass must have homogeneous properties in thickness and present a low density of stored elastic energy coming from residual stresses. Furthermore, in certain applications the vacuum chamber elements are subjected to high temperatures and it is important that their resistance to deformation by creep at high temperatures is significant.

Le niveau de porosité des tôles doit par ailleurs être suffisamment faible pour atteindre si nécessaire le haut-vide (10-6 - 10-8 Torr). De plus, les gaz utilisés dans les chambres à vide sont fréquemment très corrosifs et de façon à éviter les risques de pollution des plaquettes de silicium ou des dispositifs à cristaux liquides par des particules ou des substances provenant des éléments de chambres à vide et/ou un remplacement fréquent de ces éléments, il est important de protéger les surfaces des éléments de chambre à vide. L'aluminium s'avère être un matériau avantageux à ce point de vue car il est possible de réaliser un traitement de surface générant une couche d'oxyde résistante aux gaz réactifs. Ce traitement de surface comprend une étape d'anodisation et la couche d'oxyde obtenue est en général appelée couche anodique. Dans le cadre de l'invention on entend plus particulièrement par « résistance à la corrosion » la résistance de l'aluminium anodisé aux gaz corrosifs utilisés dans les chambres à vides et aux tests correspondants. Cependant, la protection apportée par la couche anodique est affectée par de nombreux facteurs liés notamment à la microstructure de la tôle (taille et forme de grains, précipitation des phases, porosité) et il est toujours souhaitable d'améliorer ce paramètre. La résistance à la corrosion est notamment évaluée par le test dit « test de bulles » qui consiste à mesurer la durée d'apparition de bulles d'hydrogène en surface du produit anodisé lors du contact avec une solution diluée d'acide chlorhydrique. Les durées connues dans l'état de la technique sont de l'ordre de dizaines de minutes à quelques heures.The level of porosity of the sheets must also be low enough to reach high vacuum if necessary (10 -6 - 10 -8 Torr). In addition, the gases used in vacuum chambers are frequently very corrosive and in order to avoid the risk of pollution of silicon wafers or liquid crystal devices by particles or substances coming from the elements of vacuum chambers and/or frequent replacement of these elements, it It is important to protect the surfaces of the vacuum chamber elements. Aluminum turns out to be an advantageous material from this point of view because it is possible to carry out a surface treatment generating an oxide layer resistant to reactive gases. This surface treatment includes an anodization step and the oxide layer obtained is generally called an anodic layer. In the context of the invention, the term “corrosion resistance” is more particularly understood to mean the resistance of anodized aluminum to corrosive gases used in vacuum chambers and to the corresponding tests. However, the protection provided by the anodic layer is affected by numerous factors linked in particular to the microstructure of the sheet (grain size and shape, phase precipitation, porosity) and it is always desirable to improve this parameter. Corrosion resistance is notably assessed by the so-called “bubble test” which consists of measuring the duration of the appearance of hydrogen bubbles on the surface of the anodized product upon contact with a diluted hydrochloric acid solution. The durations known in the state of the art are of the order of tens of minutes to a few hours.

Pour améliorer les éléments de chambre à vide on peut améliorer les tôles en aluminium et/ou le traitement de surface réalisé.To improve the vacuum chamber elements, the aluminum sheets and/or the surface treatment carried out can be improved.

Le brevet US 6,713,188 (Applied Materials Inc.) décrit un alliage adapté à la fabrication des chambres pour fabrication de semi-conducteur de composition (en % en poids) Si : 0,4 - 0,8; Cu : 0,15-0,30; Fe : 0;001 - 0;20 ; Mn 0,001 - 0,14 ; Zn 0,001 - 0,15 ; Cr : 0,04 - 0,28 ; Ti 0,001 - 0,06 ; Mg : 0,8 - 1,2. Les pièces sont obtenues par extrusion ou usinage jusqu'à la forme désirée. La composition permet un contrôle de la taille des particules d'impuretés ce qui améliore la performance de la couche anodique.The patent US 6,713,188 (Applied Materials Inc.) describes an alloy suitable for the manufacture of chambers for manufacturing semiconductors of composition (in % by weight) Si: 0.4 - 0.8; Cu: 0.15-0.30; Fe: 0.001 - 0.20; Mn 0.001 - 0.14; Zn 0.001 - 0.15; Cr: 0.04 - 0.28; Ti 0.001 - 0.06; Mg: 0.8 - 1.2. The parts are obtained by extrusion or machining to the desired shape. The composition allows control of the size of the impurity particles which improves the performance of the anodic layer.

Le brevet US 7,033,447 (Applied Materials Inc.) revendique un alliage adapté à la fabrication des chambres pour fabrication de semi-conducteur de composition (en % en poids) Mg : 3,5 - 4,0; Cu : 0,02 - 0,07; Mn : 0;005 - 0;015 ; Zn 0,08 - 0,16 ; Cr 0,02 - 0,07 ; Ti : 0 - 0,02 ; Si < 0,03 ; Fe < 0,03 . Les pièces sont anodisées dans une solution comprenant 10% à 20% en poids d'acide sulfurique, 0,5 à 3% en poids d'acide oxalique à une température de 7 à 21 °C. Le meilleur résultat obtenu au test de bulles est de 20 heures.The patent US 7,033,447 (Applied Materials Inc.) claims an alloy suitable for the manufacture of chambers for manufacturing semiconductors of composition (in % by weight) Mg: 3.5 - 4.0; Cu: 0.02 - 0.07; Mn: 0.005 - 0.015; Zn 0.08 - 0.16; Cr 0.02 - 0.07; Ti: 0 - 0.02; If <0.03; Fe < 0.03. The parts are anodized in a solution comprising 10% to 20% by weight of sulfuric acid, 0.5 to 3% by weight of oxalic acid at a temperature of 7 to 21°C. The best bubble test result is 20 hours.

Le brevet US 6,686,053 (Kobe ) revendique un alliage ayant une résistance à la corrosion améliorée, dans lequel l'oxyde anodique comprend une couche barrière et une couche poreuse et dans lequel au moins une partie de la couche est altérée en boehmite et/ou pseudo-boehmite. Le meilleur résultat obtenu au test de bulles est de l'ordre de 10 heures.The patent US 6,686,053 (Kobe ) claims an alloy having improved corrosion resistance, in which the anodic oxide comprises a barrier layer and a porous layer and in which at least part of the layer is altered to boehmite and/or pseudo-boehmite. The best result obtained in the bubble test is around 10 hours.

La demande de brevet US 2009/0050485 (Kobe Steel, Ltd.) décrit un alliage de composition (en % en poids) Mg : 0,1 - 2,0 ; Si : 0,1 - 2,0 ; Mn : 0,1 - 2,0 ; Fe, Cr, et Cu ≤ 0,03, anodisé de façon à ce que la dureté de la couche d'oxyde anodique varie dans l'épaisseur. La très faible teneur en fer, chrome et cuivre entraine un surcoût important pour le métal utilisé.The patent application US 2009/0050485 (Kobe Steel, Ltd.) describes an alloy of composition (in % by weight) Mg: 0.1 - 2.0; If: 0.1 - 2.0; Mn: 0.1 - 2.0; Fe, Cr, and Cu ≤ 0.03, anodized so that the hardness of the anodic oxide layer varies in thickness. The very low content of iron, chromium and copper leads to a significant additional cost for the metal used.

La demande de brevet US 2010/0018617 (Kobe Steel, Ltd.) décrit un alliage de composition (en % en poids) Mg : 0,1 - 2,0 ; Si : 0,1 - 2,0 ; Mn : 0,1 - 2,0 ; Fe, Cr, and Cu ≤ 0,03, l'alliage étant homogénéisé à une température de plus de 550 °C jusque 600 °C ou moins.The patent application US 2010/0018617 (Kobe Steel, Ltd.) describes an alloy of composition (in % by weight) Mg: 0.1 - 2.0; If: 0.1 - 2.0; Mn: 0.1 - 2.0; Fe, Cr, and Cu ≤ 0.03, the alloy being homogenized at a temperature of more than 550 °C down to 600 °C or less.

Les demandes de brevet US 2001/019777 et JP2001 220637 (Kobe Steel ) décrivent un alliage pour chambres comprenant (en % en poids) Si : 0,1 - 2,0, Mg : 0,1 - 3,5, Cu : 0,02 - 4,0 et des impuretés, la teneur en Cr étant inférieure à 0,04 %. Ces documents divulguent en particulier des produits obtenus en réalisant avant mise en solution une étape de laminage à chaud.Patent applications US 2001/019777 And JP2001 220637 (Kobe Steel ) describe an alloy for chambers comprising (in % by weight) Si: 0.1 - 2.0, Mg: 0.1 - 3.5, Cu: 0.02 - 4.0 and impurities, the Cr content being less than 0.04%. These documents disclose in particular products obtained by carrying out a hot rolling step before being dissolved.

La demande internationale WO2011/89337 (Constellium) décrit un procédé de fabrication de produits coulés non laminés adaptés à la fabrication d'éléments de chambre à vide de composition, en % en poids, Si : 0,5 - 1,5 ; Mg : 0,5 - 1,5 ; Fe < 0,3 ; Cu < 0,2 ; Mn < 0,8 ; Cr < 0,10; Ti < 0,15.International demand WO2011/89337 (Constellium) describes a process for manufacturing unrolled cast products suitable for manufacturing vacuum chamber elements of composition, in weight percent, Si: 0.5 - 1.5; Mg: 0.5 - 1.5; Fe <0.3; Cu <0.2; Mn <0.8; Cr <0.10; Ti < 0.15.

Le brevet US 6,066,392 (Kobe Steel ) décrit un matériau en aluminium ayant un film d'oxydation d'anodique avec une résistance à la corrosion améliorée, dans lequel des criques ne sont pas générées même dans des cycles thermiques à haute température et dans des environnements corrosifs.The patent US 6,066,392 (Kobe Steel ) describes an aluminum material having an anodic oxidation film with improved corrosion resistance, in which cracks are not generated even in high temperature thermal cycles and corrosive environments.

Le brevet US 6,027,629 (Kobe Steel ) décrit un procédé de traitement de surface amélioré pour éléments de chambres à vide dans lequel le diamètre des pores de la couche anodique est variable dans l'épaisseur de celle-ci.The patent US 6,027,629 (Kobe Steel ) describes an improved surface treatment process for vacuum chamber elements in which the diameter of the pores of the anodic layer is variable in the thickness thereof.

Le brevet US 7,005,194 (Kobe Steel ) décrit un procédé de traitement de surface amélioré pour éléments de chambres à vide dans lequel le film anodisé est composé d'une couche poreuse et d'une couche non-poreuse dont la structure est au moins en partie de la boehmite ou de la pseudo-boehmite.The patent US 7,005,194 (Kobe Steel ) describes an improved surface treatment process for vacuum chamber elements in which the anodized film is composed of a porous layer and a non-porous layer whose structure is at least partly boehmite or pseudo -boehmite.

La demande de brevet WO2014/060660 (Constellium France) concerne un élément de chambre à vide obtenu par usinage et traitement de surface d'une tôle d'épaisseur au moins égale à 10 mm en alliage d'aluminium de composition, en % en poids, Si : 0,4 - 0,7 ; Mg : 0,4 - 0,7 ; Ti 0,01 - < 0,15, Fe < 0,25 ; Cu < 0,04 ; Mn < 0,4 ; Cr 0,01 - < 0,1 ; Zn < 0,04 ; autres éléments < 0,05 chacun et < 0,15 au total, reste aluminium.The patent application WO2014/060660 (Constellium France) relates to a vacuum chamber element obtained by machining and surface treatment of a sheet of thickness at least equal to 10 mm in aluminum alloy of composition, in % by weight, Si: 0.4 - 0.7; Mg: 0.4 - 0.7; Ti 0.01 - < 0.15, Fe <0.25; Cu <0.04; Mn <0.4; Cr 0.01 - <0.1; Zn <0.04; other elements < 0.05 each and < 0.15 in total, remains aluminum.

Ces documents ne mentionnent pas le problème d'amélioration de la résistance à la déformation par fluage à haute température.These documents do not mention the problem of improving resistance to creep deformation at high temperatures.

Il existe un besoin pour des éléments de chambre à vide encore améliorés, en particulier en termes de résistance à la déformation par fluage à haute température, tout en maintenant des propriétés élevées de résistance à la corrosion, d'homogénéité des propriétés dans l'épaisseur et d'aptitude à l'usinage.There is a need for further improved vacuum chamber elements, particularly in terms of resistance to creep deformation at high temperatures, while maintaining high properties of corrosion resistance, consistency of properties through thickness and suitability for machining.

Objet de l'inventionObject of the invention

Un premier objet de l'invention est un élément de chambre à vide obtenu par usinage et traitement de surface d'une tôle d'épaisseur au moins égale à 10 mm en alliage d'aluminium de composition, en % en poids, Si : 0,4 - 0,7 ; Mg : 0,4 - 1,0 ; le rapport en % en poids Mg/Si étant inférieur à 1,8 ; Ti : 0,01 - 0,15, Fe 0,08 - 0,25 ; Cu < 0,35 ; Mn < 0,4 ; Cr : < 0,25 ; Zn < 0,04 ; autres éléments < 0,05 chacun et < 0,15 au total, reste aluminium, caractérisée en ce que la taille de grain de ladite tôle est telle que la longueur moyenne d'interception linéaire , mesurée dans le plan L/TC mesurée selon la norme ASTM E112, est au moins égale à 350 µm entre surface et ½ épaisseur.A first object of the invention is a vacuum chamber element obtained by machining and surface treatment of a sheet of thickness at least equal to 10 mm in aluminum alloy of composition, in % by weight, Si: 0 .4 - 0.7; Mg: 0.4 - 1.0; the ratio in % by weight Mg/Si being less than 1.8; Ti: 0.01 - 0.15, Fe 0.08 - 0.25; Cu <0.35; Mn <0.4; Cr: <0.25; Zn <0.04; other elements < 0.05 each and < 0.15 in total, remains aluminum, characterized in that the grain size of said sheet is such that the average linear intercept length , measured in the L/TC plane measured according to the ASTM E112 standard, is at least equal to 350 µm between surface and ½ thickness.

Un second objet de l'invention est un procédé de fabrication d'un élément de chambre à vide dans lequel successivement

  1. a. on coule une plaque de laminage en alliage d'aluminium de composition en % en poids, Si : 0,4 - 0,7 ; Mg : 0,4 - 1,0 ; le rapport en % en poids Mg/Si étant inférieur à 1,8 ; Ti : 0,01 - 0,15, Fe 0,08 - 0,25 ; Cu < 0,35 ; Mn < 0,4 ; Cr : < 0,25 ; Zn < 0,04 ; autres éléments < 0,05 chacun et < 0,15 au total, reste aluminium,
  2. b. optionnellement, on homogénéise ladite plaque de laminage,
  3. c. on lamine ladite plaque de laminage à une température supérieure à 400 °C pour obtenir une tôle d'épaisseur au moins égale à 10 mm,
  4. d. on réalise un traitement de mise en solution de ladite tôle, optionnellement précédé par une opération d'écrouissage à froid, et on la trempe,
  5. e. on détensionne ladite tôle ainsi mise en solution et trempée par traction contrôlée avec un allongement permanent de 1 à 5%,
  6. f. on réalise un revenu de la tôle ainsi tractionnée,
  7. g. optionnellement on réalise une déformation à froid supplémentaire d'au moins 3% et un traitement de recuit à une température d'au moins 500 °C, le traitement de recuit pouvant être réalisé avant ou après les étapes h ou i d'usinage et de traitement de surface,
  8. h. on usine la tôle ainsi revenue en élément de chambre à vide,
  9. i. on réalise un traitement de surface de l'élément de chambre à vide ainsi obtenu comprenant de préférence une anodisation réalisée à une température comprise entre 10 et 30 °C avec une solution comprenant 100 à 300 g/l d'acide sulfurique et 10 à 30 g/l d'acide oxalique et 5 à 30 g/l d'au moins un polyol,
ledit procédé comprenant des étapes de laminage et/ou de mise en solution et/ou de déformation à froid supplémentaire et recuit adaptées pour obtenir une taille de grain telle que longueur moyenne d'interception linéaire , mesurée dans le plan L/TC selon la norme ASTM E112,soit au moins égale à 350 µm entre surface et ½ épaisseur.A second object of the invention is a method of manufacturing a vacuum chamber element in which successively
  1. has. an aluminum alloy rolling plate of composition in % by weight is cast, Si: 0.4 - 0.7; Mg: 0.4 - 1.0; the ratio in % by weight Mg/Si being less than 1.8; Ti: 0.01 - 0.15, Fe 0.08 - 0.25; Cu <0.35; Mn <0.4; Cr: <0.25; Zn <0.04; other elements < 0.05 each and < 0.15 in total, remaining aluminum,
  2. b. optionally, said rolling plate is homogenized,
  3. vs. said rolling plate is rolled at a temperature above 400°C to obtain a sheet with a thickness of at least 10 mm,
  4. d. a solution treatment is carried out on said sheet, optionally preceded by a cold work hardening operation, and it is quenched,
  5. e. said sheet thus put into solution and quenched is relieved by controlled traction with a permanent elongation of 1 to 5%,
  6. f. an income is produced from the sheet thus pulled,
  7. g. optionally, an additional cold deformation of at least 3% is carried out and an annealing treatment at a temperature of at least 500 °C, the annealing treatment being able to be carried out before or after steps h or i of machining and surface finishing,
  8. h. the sheet thus returned is machined into a vacuum chamber element,
  9. i. a surface treatment is carried out on the vacuum chamber element thus obtained preferably comprising an anodization carried out at a temperature between 10 and 30 ° C with a solution comprising 100 to 300 g/l of sulfuric acid and 10 to 30 g/l of oxalic acid and 5 to 30 g/l of at least one polyol,
said method comprising steps of rolling and/or solution and/or additional cold deformation and annealing adapted to obtain a grain size such as average linear intercept length , measured in the L/TC plane according to the ASTM E112 standard, i.e. at least equal to 350 µm between surface and ½ thickness.

Description des figuresDescription of figures

  • La figure 1 montre la structure granulaire du produit A obtenu dans l'exemple 1 sur des coupes L/TC après attaque Barker.There figure 1 shows the granular structure of product A obtained in Example 1 on L/TC sections after Barker attack.
  • La figure 2 montre la géométrie de l'éprouvette utilisée pour les tests de déformation à chaud par fluage.There figure 2 shows the geometry of the specimen used for the hot creep deformation tests.
  • La figure 3 montre la structure granulaire du produit F-1 (Figure 3A) et F-2 (Figure 3B) obtenus dans l'exemple 2 sur des coupes L/TC après attaque Barker.There Figure 3 shows the granular structure of product F-1 ( Figure 3A ) and F-2 ( Figure 3B ) obtained in Example 2 on L/TC cuts after Barker attack.
  • La figure 4 montre la structure granulaire des produits G et H obtenus dans l'exemple 3 sur des coupes L/TC après attaque Barker, en surface à ¼ épaisseur et à ½ épaisseur.There figure 4 shows the granular structure of the products G and H obtained in Example 3 on L/TC sections after Barker attack, on the surface at ¼ thickness and at ½ thickness.
  • La figure 5 montre le profil de contrainte dans l'épaisseur pour la direction L des produits obtenus dans l'exemple 3.There Figure 5 shows the stress profile in the thickness for direction L of the products obtained in Example 3.
Description détaillée de l'inventionDetailed description of the invention

La désignation des alliages se fait en conformité avec les règlements de The Aluminium Association (AA), connus de l'homme du métier. Les définitions des états métallurgiques sont indiquées dans la norme européenne EN 515. Sauf mention contraire, les définitions de la norme EN12258-1 s'appliquent.The designation of alloys is done in accordance with the regulations of The Aluminum Association (AA), known to those skilled in the art. Definitions of metallurgical conditions are given in European standard EN 515. Unless otherwise stated, the definitions in standard EN12258-1 apply.

Sauf mention contraire, les caractéristiques mécaniques statiques, en d'autres termes la résistance à la rupture Rm, la limite d'élasticité conventionnelle à 0,2% d'allongement Rp0,2 et l'allongement à la rupture A%, sont déterminées par un essai de traction selon la norme ISO 6892-1, le prélèvement et le sens de l'essai étant définis par la norme EN 485-1. La dureté est mesurée selon la norme EN ISO 6506.Unless otherwise stated, the static mechanical characteristics, in other words the breaking strength Rm, the conventional yield strength at 0.2% elongation Rp0.2 and the elongation at break A%, are determined by a tensile test according to standard ISO 6892-1, the sampling and direction of the test being defined by standard EN 485-1. Hardness is measured according to EN ISO 6506.

Les tailles de grain sont mesurées selon la norme ASTM E112. Les tailles de grain moyennes sont mesurées dans le plan L/TC selon la méthode d'interceptes de la norme (ASTM E112-96 §16.3). La longueur moyenne d'interception linéaire est mesurée dans le sens longitudinal (0°) et le sens transverse (90°). Une valeur moyenne dans le plan L/TC , nommée longueur moyenne d'interception linéaire dans le plan L/TC, est calculée selon = ( (0°). (90°))1/2. L'indice d'anisotropie AI est calculé selon AI = (0°)/ (90°). On calcule également la variation dans l'épaisseur de (90°), Δ (90°) selon la formule : Δ l l 90 ° = max l l 90 ° S , 1 2 Ep , 1 4 Ep min l l 90 ° S , 1 2 Ep , 1 4 Ep / moy l l 90 ° S , 1 2 Ep , 1 4 Ep

Figure imgb0001
dans laquelle S : signifie Surface, ½ Ep signifie mi-épaisseur et ¼ Ep signifie quart-épaisseur.Grain sizes are measured according to ASTM E112. The average grain sizes are measured in the L/TC plane according to the intercept method of the standard (ASTM E112-96 §16.3). The average linear intercept length is measured in the longitudinal direction (0°) and the transverse direction (90°) . An average value in the L/TC plan , named mean linear intercept length in the L/TC plane, is calculated according to = ( (0°) . (90°) ) 1/2 . The anisotropy index AI is calculated according to AI = (0°) / (90°) . We also calculate the variation in the thickness of (90°) , Δ (90°) according to the formula: Δ L L 90 ° = max L L 90 ° S , 1 2 EP , 1 4 EP min L L 90 ° S , 1 2 EP , 1 4 EP / mev L L 90 ° S , 1 2 EP , 1 4 EP
Figure imgb0001
in which S: means Surface, ½ Ep means mid-thickness and ¼ Ep means quarter-thickness.

Par taille de grain en surface, on entend dans le cadre de la présente invention la taille de grain mesurée après un usinage permettant d'enlever 2 mm dans la direction de l'épaisseur. La tension de claquage est mesurée selon la norme EN ISO 2376 :2010.By surface grain size, we mean in the context of the present invention the grain size measured after machining making it possible to remove 2 mm in the direction of the thickness. The breakdown voltage is measured according to EN ISO 2376:2010.

Les présents inventeurs ont trouvé que des éléments de chambre à vide ayant des propriétés très avantageuses en terme de résistance à la déformation par fluage à haute température, tout en ayant également des propriété avantageuses termes de résistance à la corrosion, d'uniformité des propriétés et d'aptitude à l'usinage, sont obtenus pour un alliage d'aluminium de la série 6xxx spécifique dont la taille de grain est élevée et homogène dans l'épaisseur par rapport aux produits connus selon l'état de la technique. Un procédé de fabrication d'élément de chambre à vide comprenant des étapes permettant d'obtenir la taille de grain selon l'invention a également été inventé.The present inventors have found that vacuum chamber elements have very advantageous properties in terms of resistance to creep deformation at high temperatures, while also having advantageous properties in terms of corrosion resistance, uniformity of properties and of machinability, are obtained for a specific 6xxx series aluminum alloy whose grain size is high and homogeneous in thickness compared to products known according to the state of the art. A method of manufacturing a vacuum chamber element comprising steps making it possible to obtain the grain size according to the invention has also been invented.

La composition des tôles en alliage d'aluminium permettant d'obtenir les éléments de chambre à vide selon l'invention est en % en poids, Si : 0,4 - 0,7 ; Mg : 0,4 - 1,0 ; le rapport en % en poids Mg/Si étant inférieur à 1,8 ; Ti : 0,01 - 0,15, Fe 0,08 - 0,25 ; Cu < 0,35 ; Mn < 0,4 ; Cr : < 0,25 ; Zn < 0,04 ; autres éléments < 0,05 chacun et < 0,15 au total, reste aluminium.The composition of the aluminum alloy sheets making it possible to obtain the vacuum chamber elements according to the invention is in % by weight, Si: 0.4 - 0.7; Mg: 0.4 - 1.0; the ratio in % by weight Mg/Si being less than 1.8; Ti: 0.01 - 0.15, Fe 0.08 - 0.25; Cu < 0.35; Mn < 0.4; Cr: <0.25; Zn < 0.04; other elements < 0.05 each and < 0.15 in total, remains aluminum.

Les teneurs de ces éléments permettent notamment d'obtenir, en combinaison avec la taille de grain selon l'invention, une résistance élevée à la déformation en fluage à haute température.The contents of these elements make it possible in particular to obtain, in combination with the grain size according to the invention, high resistance to creep deformation at high temperature.

Le magnésium et le silicium sont les éléments majeurs d'addition dans les produits en alliage selon l'invention. Leur teneur a été choisie avec précision de façon à atteindre des propriétés mécaniques suffisantes, notamment une résistance à la rupture dans le sens TL d'au moins 260 MPa et/ou une limite d'élasticité dans le sens TL d'au moins 200 MPa et également une structure granulaire homogène dans l'épaisseur. La teneur en silicium est comprise entre 0,4 et 0,7 % en poids et de préférence entre 0,5% et 0,6 % en poids. La teneur en magnésium est comprise entre 0,4 et 1,0 % en poids. De préférence la teneur minimale en magnésium est de 0,5 % en poids. Préférentiellement, la teneur maximale de magnésium est 0,7% en poids et de manière préférée de 0,6 % en poids. Dans un mode de réalisation avantageux la teneur en magnésium est de 0,4 à 0,7 % en poids et de préférence de 0,5 à 0,6 % en poids. Les teneurs préférées en silicium et/ou en magnésium permettent notamment d'atteindre tant en surface qu'à mi-épaisseur, des durées d'apparition de bulles d'hydrogène au test de bulles particulièrement remarquables pour les produits selon l'invention. De plus le rapport en % en poids Mg/Si doit rester inférieur à 1,8 et de préférence inférieur à 1,5. Les présents inventeurs ont en effet constaté que si ce rapport est trop élevé, la résistance à la déformation en fluage à haute température diminue. Les présents inventeurs pensent qu'une teneur en Mg trop élevée en solution solide pourrait affecter la résistance à la déformation en fluage à haute température.Magnesium and silicon are the major addition elements in the alloy products according to the invention. Their content has been precisely chosen so as to achieve sufficient mechanical properties, in particular a breaking strength in the TL direction of at least 260 MPa and/or an elastic limit in the TL direction of at least 200 MPa and also a homogeneous granular structure in the thickness. The silicon content is between 0.4 and 0.7% by weight and preferably between 0.5% and 0.6% by weight. The magnesium content is between 0.4 and 1.0% by weight. Preferably the minimum magnesium content is 0.5% by weight. Preferably, the maximum magnesium content is 0.7% by weight and more preferably 0.6% by weight. In an advantageous embodiment the magnesium content is 0.4 to 0.7% by weight and preferably 0.5 to 0.6% by weight. The preferred contents of silicon and/or magnesium make it possible in particular to achieve, both on the surface and at mid-thickness, durations of appearance of hydrogen bubbles in the bubble test that are particularly remarkable for the products according to the invention. In addition, the ratio in % by weight Mg/Si must remain less than 1.8 and preferably less than 1.5. The present inventors have in fact observed that if this ratio is too high, the resistance to creep deformation at high temperature decreases. The present inventors believe that a Mg content too high in solid solution could affect the resistance to creep deformation at high temperatures.

Les présents inventeurs ont constaté que de manière surprenante une quantité trop faible de fer affecte la résistance à la déformation en fluage à haute température. Ainsi la teneur minimale de fer est 0,08 % en poids et de préférence 0,10 % en poids. Une quantité trop élevée de fer peut avoir un effet néfaste sur les propriétés de la couche d'oxyde anodique. Ainsi la teneur en fer est au plus de 0,25 % en poids et de préférence au plus de 0,20 % en poids. Dans une réalisation avantageuse de l'invention, la teneur en fer est de 0,10 à 0,20 % en poids.The present inventors have found that surprisingly too little iron affects the resistance to creep deformation at high temperatures. Thus the minimum iron content is 0.08% by weight and preferably 0.10% by weight. Too much iron can have a detrimental effect on the properties of the anodic oxide layer. Thus the iron content is at most 0.25% by weight and preferably at most 0.20% by weight. In an advantageous embodiment of the invention, the iron content is 0.10 to 0.20% by weight.

L'addition d'une teneur trop élevée en cuivre peut avoir un effet défavorable sur la résistance à la déformation en fluage à haute température. La teneur en cuivre est donc inférieure à 0,35 % en poids. De plus une teneur en cuivre élevée peut dégrader les propriétés de la couche d'oxyde protectrice et/ou contaminer les produits fabriqués dans les chambres à vide. De préférence la teneur en cuivre est inférieure à 0,05 % en poids, préférentiellement inférieure à 0,02 % en poids et de manière préférée inférieure à 0,01 % en poids.Adding too much copper can have an adverse effect on the resistance to creep deformation at high temperatures. The copper content is therefore less than 0.35% by weight. In addition, a high copper content can degrade the properties of the protective oxide layer and/or contaminate the products manufactured in the vacuum chambers. Preferably the copper content is less than 0.05% by weight, preferably less than 0.02% by weight and preferably less than 0.01% by weight.

Une quantité trop élevée de titane peut également avoir un effet néfaste sur les propriétés de la couche d'oxyde anodique. Ainsi la teneur en titane est inférieure à 0,15 % en poids. Cependant l'addition d'une faible quantité de titane a un effet favorable sur la structure granulaire et son homogénéité, ainsi la teneur en titane est au moins de 0,01 % en poids. Dans une réalisation avantageuse de l'invention, la teneur en titane est de 0,01 à 0,1 % en poids et de préférence de 0,01 à 0,05 % en poids. De façon avantageuse la teneur en titane est au moins de 0,02 % en poids et préférentiellement au moins 0,03 % en poids.Too much titanium can also have a detrimental effect on the properties of the anodic oxide layer. Thus the titanium content is less than 0.15% by weight. However, the addition of a small quantity of titanium has a favorable effect on the granular structure and its homogeneity, thus the titanium content is at least 0.01% by weight. In an advantageous embodiment of the invention, the titanium content is 0.01 to 0.1% by weight and preferably 0.01 to 0.05% by weight. Advantageously, the titanium content is at least 0.02% by weight and preferably at least 0.03% by weight.

Une quantité trop élevée de chrome peut également avoir un effet néfaste sur la résistance à la déformation en fluage à haute température. Ainsi la teneur en chrome est inférieure à 0,25 % en poids. Cependant l'addition d'une faible quantité de chrome peut avoir un effet favorable sur la structure granulaire, ainsi la teneur en chrome est de préférence au moins de 0,01 % en poids. Dans une réalisation avantageuse de l'invention, la teneur en chrome est de 0,01 à 0,04 % en poids et de préférence de 0,01 à 0,03 % en poids. L'addition simultanée de chrome et de titane est avantageuse car elle permet notamment d'améliorer la structure granulaire et en particulier de diminuer l'indice d'anisotropie des grains.Too much chromium can also have a detrimental effect on resistance to creep deformation at high temperatures. Thus the chromium content is less than 0.25% by weight. However, the addition of a small amount of chromium can have a favorable effect on the granular structure, so the chromium content is preferably at least 0.01% by weight. In an advantageous embodiment of the invention, the chromium content is 0.01 to 0.04% by weight and preferably 0.01 to 0.03% by weight. The simultaneous addition of chromium and titanium is advantageous because it makes it possible in particular to improve the granular structure and in particular to reduce the anisotropy index of the grains.

Le contrôle des teneurs maximales de certains autres éléments est important car ces éléments peuvent, s'ils sont présents à des teneurs supérieures à celles préconisées, dégrader les propriétés de la couche d'oxyde anodique et/ou contaminer les produits fabriqués dans les chambres à vide. Ainsi, la teneur en manganèse est inférieure à 0,4 % en poids, de préférence inférieure à 0,04 % en poids et de manière préférée inférieure à 0,02 % en poids. La teneur en zinc est inférieure à 0,04 % en poids, de préférence inférieure à 0,02 % en poids et de manière préférée inférieure à 0,001 % en poids.Controlling the maximum levels of certain other elements is important because these elements can, if they are present at levels higher than those recommended, degrade the properties of the anodic oxide layer and/or contaminate products manufactured in vacuum chambers. Thus, the manganese content is less than 0.4% by weight, preferably less than 0.04% by weight and preferably less than 0.02% by weight. The zinc content is less than 0.04% by weight, preferably less than 0.02% by weight and preferably less than 0.001% by weight.

Les tôles en alliage d'aluminium selon l'invention ont une épaisseur d'au moins 10 mm. Avantageusement les tôles en alliage d'aluminium selon l'invention ont une épaisseur comprise entre 20 et 110 mm et de préférence entre 30 et 90 mm. Dans un mode de réalisation de l'invention les tôles en alliage d'aluminium selon l'invention ont une épaisseur d'au moins 50 mm et de préférence d'au moins 60 mm.The aluminum alloy sheets according to the invention have a thickness of at least 10 mm. Advantageously, the aluminum alloy sheets according to the invention have a thickness of between 20 and 110 mm and preferably between 30 and 90 mm. In one embodiment of the invention, the aluminum alloy sheets according to the invention have a thickness of at least 50 mm and preferably at least 60 mm.

Les tôles selon l'invention ont une taille de grain telle que la longueur moyenne d'interception linéaire , mesurée dans le plan L/TC selon la norme ASTM E112, est au moins égale à 350 µm entre surface et ½ épaisseur, et de préférence au moins égale à 400 µm entre surface et ½ épaisseur, ce qui contribue à obtenir une résistance à la déformation en fluage à haute température élevée. De manière avantageuse la taille de grain est particulièrement homogène dans l'épaisseur, et la tôle est telle que la variation dans l'épaisseur de la longueur moyenne d'interception linéaire dans le plan L/TC dans le sens transverse, nommée (90°) selon la norme ASTM E112, est inférieure à 30 % et de préférence inférieure à 20%. La variation de la taille de grain est calculée en prenant la différence entre la valeur maximale et la valeur minimale à ½ épaisseur, ¼ épaisseur et surface et en divisant par la moyenne des valeurs à ½ épaisseur, ¼ épaisseur et surface. De préférence, la longueur moyenne d'interception linéaire mesurée dans le plan L/TC selon la norme ASTM E112 dans le sens transverse (90°) est au moins égale à 200 µm et de préférence au moins égale à 230 µm entre surface et ½ épaisseur.The sheets according to the invention have a grain size such as the average linear intercept length , measured in the L/TC plane according to the ASTM E112 standard, is at least equal to 350 µm between surface and ½ thickness, and preferably at least equal to 400 µm between surface and ½ thickness, which contributes to obtaining resistance to high temperature creep deformation. Advantageously, the grain size is particularly homogeneous in the thickness, and the sheet is such that the variation in the thickness of the average linear intercept length in the plane L/TC in the transverse direction, called (90°) according to ASTM E112, is less than 30% and preferably less than 20%. The grain size variation is calculated by taking the difference between the maximum value and the minimum value at ½ thickness, ¼ thickness and area and dividing by the average of the values at ½ thickness, ¼ thickness and area. Preferably, the average linear intercept length measured in the L/TC plane according to ASTM E112 in the transverse direction (90°) is at least equal to 200 µm and preferably at least equal to 230 µm between surface and ½ thickness.

Les tôles selon l'invention ont une résistance à la déformation en fluage à haute température élevée. Ainsi, avantageusement, la déformation en fluage sous une contrainte de 5 MPa à 420 °C est après 10 heures au plus de 0,40 % et de préférence au plus de 0,27 %.The sheets according to the invention have resistance to creep deformation at high temperatures. Thus, advantageously, the creep deformation under a stress of 5 MPa at 420°C is after 10 hours at most 0.40% and preferably at most 0.27%.

Les tôles selon l'invention sont aptes à l'usinage. Ainsi la densité d'énergie élastique stockée Wt,t, dont la mesure est décrite dans l'exemple 1, pour les tôles selon l'invention dont l'épaisseur est comprise entre 20 et 80 mm est avantageusement inférieure à 0,2 kJ/m3.The sheets according to the invention are suitable for machining. Thus the stored elastic energy density Wt,t, the measurement of which is described in Example 1, for the sheets according to the invention whose thickness is between 20 and 80 mm is advantageously less than 0.2 kJ/ m 3 .

Les éléments de chambre à vide selon l'invention sont obtenus par un procédé dans lequel

  1. a. on coule une plaque de laminage en alliage d'aluminium de composition selon l'invention,
  2. b. optionnellement, on homogénéise ladite plaque de laminage,
  3. c. on lamine ladite plaque de laminage à une température supérieure à 400 °C pour obtenir une tôle d'épaisseur au moins égale à 10 mm,
  4. d. on réalise un traitement de mise en solution de ladite tôle, optionnellement précédé par une opération d'écrouissage à froid, et on la trempe,
  5. e. on détensionne ladite tôle ainsi mise en solution et trempée par traction contrôlée avec un allongement permanent de 1 à 5%,
  6. f. on réalise un revenu de la tôle ainsi tractionnée,
  7. g. optionnellement on réalise une déformation à froid supplémentaire d'au moins 3% et un traitement de recuit à une température d'au moins 500 °C, le traitement de recuit pouvant être réalisé avant ou après les étapes h ou i d'usinage et de traitement de surface,
  8. h. on usine la tôle ainsi revenue en élément de chambre à vide,
  9. i. on réalise un traitement de surface de l'élément de chambre à vide ainsi obtenu comprenant de préférence une anodisation réalisée à une température comprise entre 10 et 30 °C avec une solution comprenant 100 à 300 g/l d'acide sulfurique et 10 à 30 g/l d'acide oxalique et 5 à 30 g/l d'au moins un polyol,
le procédé comprenant des étapes de laminage et/ou de mise en solution et/ou de déformation à froid supplémentaire et recuit adaptées pour obtenir une taille de grain telle que longueur moyenne d'interception linéaire , mesurée dans le plan L/TC selon la norme ASTM E112, soit au moins égale à 350 µm entre surface et ½ épaisseur.The vacuum chamber elements according to the invention are obtained by a process in which
  1. has. a rolling plate of aluminum alloy of composition according to the invention is cast,
  2. b. optionally, said rolling plate is homogenized,
  3. vs. said rolling plate is rolled at a temperature above 400°C to obtain a sheet with a thickness of at least 10 mm,
  4. d. a solution treatment is carried out on said sheet, optionally preceded by a cold work hardening operation, and it is quenched,
  5. e. said sheet thus put into solution and quenched is relieved by controlled traction with a permanent elongation of 1 to 5%,
  6. f. an income is produced from the sheet thus pulled,
  7. g. optionally, an additional cold deformation of at least 3% is carried out and an annealing treatment at a temperature of at least 500 °C, the annealing treatment being able to be carried out before or after steps h or i of machining and surface finishing,
  8. h. the sheet thus returned is machined into a vacuum chamber element,
  9. i. a surface treatment is carried out on the vacuum chamber element thus obtained preferably comprising an anodization carried out at a temperature between 10 and 30 ° C with a solution comprising 100 to 300 g/l of sulfuric acid and 10 to 30 g/l of oxalic acid and 5 to 30 g/l of at least one polyol,
the process comprising steps of rolling and/or solution and/or additional cold deformation and annealing adapted to obtain a grain size such as average linear intercept length , measured in the L/TC plane according to the ASTM E112 standard, i.e. at least equal to 350 µm between surface and ½ thickness.

L'homogénéisation est avantageuse, elle est de préférence réalisée à une température comprise entre 540 °C et 600 °C. Préférentiellement la durée d'homogénéisation est d'au moins 4h.Homogenization is advantageous; it is preferably carried out at a temperature between 540°C and 600°C. Preferably the homogenization time is at least 4 hours.

Quand une homogénéisation est réalisée, la plaque peut être refroidie après homogénéisation puis réchauffée avant le laminage à chaud ou directement laminée après homogénéisation sans refroidissement intermédiaire.When homogenization is carried out, the plate can be cooled after homogenization then reheated before hot rolling or directly rolled after homogenization without intermediate cooling.

Les conditions de laminage à chaud sont importantes pour obtenir la microstructure souhaitée, notamment pour améliorer la résistance à la corrosion des produits. En particulier, la plaque de laminage est maintenue à une température supérieure à 400 °C tout au long du laminage à chaud. De manière préférée, la température du métal est au moins 450 °C lors du laminage à chaud. Les tôles selon l'invention sont laminées jusqu'à une épaisseur d'au moins 10 mm.Hot rolling conditions are important to obtain the desired microstructure, in particular to improve the corrosion resistance of the products. In particular, the rolling plate is maintained at a temperature above 400°C throughout hot rolling. Preferably, the temperature of the metal is at least 450°C during hot rolling. The sheets according to the invention are rolled to a thickness of at least 10 mm.

On réalise ensuite un traitement de mise en solution de la tôle optionnellement précédé par une opération d'écrouissage à froid, et on la trempe. La trempe peut être réalisée notamment par aspersion ou par immersion. La mise en solution est de préférence réalisée à une température comprise entre 540 °C et 600 °C. Préférentiellement la durée de mise en solution est d'au moins 15 min, la durée étant adaptée en fonction de l'épaisseur des produits.A solution treatment of the sheet is then carried out, optionally preceded by a cold work hardening operation, and it is quenched. Quenching can be carried out in particular by spraying or by immersion. The solution is preferably carried out at a temperature between 540°C and 600°C. Preferably the solution duration is at least 15 min, the duration being adapted according to the thickness of the products.

La tôle ainsi mise en solution est ensuite détensionnée par traction contrôlée avec un allongement permanent de 1 à 5%.The sheet thus put into solution is then relieved by controlled traction with a permanent elongation of 1 to 5%.

Un revenu de la tôle ainsi tractionnée est ensuite réalisé. La température de revenu est avantageusement comprise entre 150 °C et 190 °C. La durée de revenu est typiquement comprise entre 5h et 30h. De préférence on réalise un revenu au pic permettant d'atteindre une limite d'élasticité maximale et/ou un état T651.The sheet thus pulled is then tempered. The tempering temperature is advantageously between 150°C and 190°C. The duration of income is typically between 5 hours and 30 hours. Preferably, a peak income is produced to achieve a maximum elastic limit and/or a T651 state.

Optionnellement on réalise une déformation à froid supplémentaire d'au moins 3% et un traitement de recuit à une température d'au moins 500 °C, le traitement de recuit pouvant être réalisé avant ou après les étapes d'usinage ou de traitement de surface.Optionally, an additional cold deformation of at least 3% is carried out and an annealing treatment at a temperature of at least 500 °C, the annealing treatment being able to be carried out before or after the machining or surface treatment steps. .

Pour obtenir une taille de grain selon l'invention les étapes de laminage et/ou de mise en solution et/ou de déformation à froid supplémentaire et recuit sont adaptées.To obtain a grain size according to the invention, the steps of rolling and/or solution and/or additional cold deformation and annealing are adapted.

Dans un premier mode de réalisation, la température de laminage est maintenue à une température supérieure à 500 °C et de préférence supérieure à 525 °C pendant toute les étapes de laminage. Avantageusement dans ce premier mode de réalisation, le logarithme népérien du paramètre de Zener-Hollomon Z défini par l'équation (1), ln Z, est compris entre 21 et 25 et de préférence entre 21,5 et 24,5 pour la majorité des passes et de préférence pour l'ensemble des passes réalisées lors du laminage à chaud. Z = ε ˙ e Q / RT

Figure imgb0002
ε̇ est la vitesse de déformation moyenne dans l'épaisseur exprimée en s-1, Q est l'énergie d'activation de 156 kJ/mol, R est la constante des gaz parfaits 8,31 J K-1 mol-1, T est la température de laminage exprimée en Kelvin.In a first embodiment, the rolling temperature is maintained at a temperature above 500°C and preferably above 525°C during all the rolling stages. Advantageously in this first embodiment, the natural logarithm of the Zener-Hollomon parameter Z defined by equation (1), ln Z, is between 21 and 25 and preferably between 21.5 and 24.5 for the majority passes and preferably for all of the passes carried out during hot rolling. Z = ε ˙ e Q / RT
Figure imgb0002
where ε̇ is the average strain rate in the thickness expressed in s -1 , Q is the activation energy of 156 kJ/mol, R is the ideal gas constant 8.31 JK -1 mol -1 , T is the rolling temperature expressed in Kelvin.

Dans ce premier mode de réalisation la dernière passe de laminage est avantageusement telle que L/H est au moins 0,6 où H est l'épaisseur en entrée de laminoir et L est la longueur de contact dans le laminoir.In this first embodiment the last rolling pass is advantageously such that L/H is at least 0.6 where H is the thickness at the rolling mill inlet and L is the contact length in the rolling mill.

Dans un second mode de réalisation, la durée et/ou la température de mise en solution sont modifiés par rapport à la durée et/ou la température de mise en solution nécessaire pour mettre en solution les éléments d'alliage, de façon à obtenir un grossissement des grains. Typiquement, la durée utilisée est au moins le double et/ou la température est supérieure d'au moins 10°C par rapport à la durée et/ou la température de mise en solution nécessaire pour mettre en solution les éléments d'alliage.In a second embodiment, the solution duration and/or temperature are modified relative to the solution duration and/or temperature necessary to dissolve the alloy elements, so as to obtain a grain enlargement. Typically, the duration used is at least double and/or the temperature is at least 10°C higher than the duration and/or the solution temperature necessary to dissolve the alloy elements.

Dans un troisième mode de réalisation, la mise en solution est précédée par une opération d'écrouissage à froid par laminage ou traction avec une déformation d'au moins 4% et de préférence d'au moins 7 %.In a third embodiment, the solution is preceded by a cold work hardening operation by rolling or traction with a deformation of at least 4% and preferably at least 7%.

Dans un quatrième mode de réalisation on réalise une déformation à froid supplémentaire d'au moins 3% après l'étape de revenu et un traitement de recuit à une température d'au moins 500 °C, et de préférence d'au moins 525°C, le traitement de recuit pouvant être réalisé avant ou après les étapes d'usinage ou de traitement de surface.In a fourth embodiment, an additional cold deformation of at least 3% is carried out after the tempering step and an annealing treatment at a temperature of at least 500°C, and preferably at least 525°C. C, the annealing treatment can be carried out before or after the machining or surface treatment steps.

Les quatre modes de réalisation peuvent être combinés pour obtenir la taille de grain selon l'invention.The four embodiments can be combined to obtain the grain size according to the invention.

Un élément de chambre à vide est obtenu par usinage et traitement de surface d'une tôle d'épaisseur au moins égale à 10 mm selon l'invention.A vacuum chamber element is obtained by machining and surface treatment of a sheet with a thickness of at least 10 mm according to the invention.

Le traitement de surface comprend de préférence un traitement d'anodisation pour obtenir une couche anodique dont l'épaisseur est typiquement comprise entre 20 et 80 µm.The surface treatment preferably comprises an anodizing treatment to obtain an anodic layer whose thickness is typically between 20 and 80 µm.

Le traitement de surface comprend de préférence avant anodisation un dégraissage et/ou un décapage avec des produits connus, typiquement des produits alcalins. Le dégraissage et/ou décapage peut comprendre une opération de neutralisation notamment en cas de décapage alcalin, typiquement avec un produit acide tel que l'acide nitrique, et/ou au moins une étape de rinçage.The surface treatment preferably comprises degreasing and/or pickling before anodizing with known products, typically alkaline products. Degreasing and/or stripping may include a neutralization operation, particularly in the case of alkaline stripping, typically with an acidic product such as nitric acid, and/or at least one rinsing step.

L'anodisation est réalisée à l'aide d'une solution acide. Il est avantageux que le traitement de surface comprenne après anodisation une hydratation (aussi appelée « colmatage ») de la couche anodique ainsi obtenue.Anodizing is carried out using an acid solution. It is advantageous for the surface treatment to include, after anodization, hydration (also called “sealing”) of the anodic layer thus obtained.

Dans un mode de réalisation avantageux, on anodise à une température comprise entre 10 et 30 °C avec une solution comprenant 100 à 300 g/l d'acide sulfurique et 10 à 30 g/l d'acide oxalique et 5 à 30 g/l d'au moins un polyol et avantageusement on hydrate le produit ainsi anodisé dans de l'eau déionisée à une température d'au moins 98 °C préférentiellement pendant une durée d'au moins environ 1h. Ces conditions d'anodisation avantageuses permettent d'atteindre tant en surface qu'à mi-épaisseur, des durées d'apparition de bulles d'hydrogène au test de bulles particulièrement remarquables, notamment pour les produits préférés selon l'invention dont la teneur en Mg est comprise entre 0,4 et 0,7 % en poids, la teneur en Si est comprise entre 0,4 et 0,7 % en poids et la teneur en Cu est inférieure à 0,05 % en poids pour lesquels les durées au test de bulles sont de préférence au moins 750 min. Préférentiellement, la solution aqueuse utilisée pour l'anodisation de ce traitement de surface avantageux ne contient pas de sel de titane. La présence d'au moins un polyol dans la solution d'anodisation contribue également à l'amélioration de la résistance à la corrosion des couches anodiques. L'éthylène glycol, le propylène glycol ou de préférence le glycérol sont des polyols avantageux. L'anodisation est de préférence réalisée avec une densité de courant comprise entre 1 et 5 A/dm2. La durée d'anodisation est déterminée de façon à atteindre l'épaisseur de couche anodique recherchée.In an advantageous embodiment, anodizing is carried out at a temperature between 10 and 30°C with a solution comprising 100 to 300 g/l of sulfuric acid and 10 to 30 g/l of acid. oxalic acid and 5 to 30 g/l of at least one polyol and advantageously the product thus anodized is hydrated in deionized water at a temperature of at least 98°C preferably for a period of at least approximately 1 hour. These advantageous anodizing conditions make it possible to achieve particularly remarkable durations of appearance of hydrogen bubbles in the bubble test, both on the surface and at mid-thickness, in particular for the preferred products according to the invention whose content of Mg is between 0.4 and 0.7% by weight, the Si content is between 0.4 and 0.7% by weight and the Cu content is less than 0.05% by weight for which the durations to the bubble test are preferably at least 750 min. Preferably, the aqueous solution used for the anodization of this advantageous surface treatment does not contain titanium salt. The presence of at least one polyol in the anodizing solution also contributes to improving the corrosion resistance of the anodic layers. Ethylene glycol, propylene glycol or preferably glycerol are advantageous polyols. Anodizing is preferably carried out with a current density of between 1 and 5 A/dm 2 . The anodizing duration is determined so as to achieve the desired anodic layer thickness.

Après anodisation, il est avantageux de réaliser une étape d'hydratation (aussi appelée colmatage) de la couche anodique. De préférence l'hydratation est réalisée dans de l'eau déionisée à une température d'au moins 98 °C préférentiellement pendant une durée d'au moins environ 1 h. Les présents inventeurs ont observé qu'il est particulièrement avantageux de réaliser l'hydratation postérieure à l'anodisation en deux étapes dans de l'eau déionisée, une première étape d'une durée d'au moins 10 min à une température de 20 à 70 °C et une seconde étape d'une durée d'au moins environ 1 h à une température d'au moins 98 °C. Avantageusement un additif antipoudrant dérivé de triazine tel que le Anodal-SH1® est ajouté à l'eau déionisée utilisée pour la deuxième étape de l'hydratation.After anodization, it is advantageous to carry out a hydration step (also called sealing) of the anodic layer. Preferably the hydration is carried out in deionized water at a temperature of at least 98°C, preferably for a period of at least approximately 1 hour. The present inventors have observed that it is particularly advantageous to carry out the hydration subsequent to anodization in two stages in deionized water, a first stage lasting at least 10 min at a temperature of 20 to 70°C and a second stage lasting at least approximately 1 hour at a temperature of at least 98°C. Advantageously an anti-powder additive derived from triazine such as Anodal-SH1 ® is added to the deionized water used for the second stage of hydration.

Les éléments de chambre à vide traités avec le procédé de traitement de surface avantageux et obtenus à partir de tôles dont l'épaisseur est comprise entre 20 et 80 mm atteignent aisément à mi-épaisseur une durée d'apparition de bulles d'hydrogène dans une solution d'acide chlorhydrique 5% (« test de bulles ») d'au moins environ 400 min et de préférence d'au moins 750 min et même d'au moins environ 900 min, au moins pour la partie correspondant à la surface de la tôle. Les éléments de chambres à vide obtenus à partir d'une tôle en alliage selon l'invention dont l'épaisseur est comprise entre 60 et 80 mm et avec le procédé de traitement de surface avantageux peuvent atteindre en surface de la tôle une durée d'apparition de bulles d'hydrogène dans une solution d'acide chlorhydrique 5% d'au moins 500 min et de préférence d'au moins 900 min à mi-épaisseur.The vacuum chamber elements treated with the advantageous surface treatment process and obtained from sheets whose thickness is between 20 and 80 mm easily reach at mid-thickness a duration of appearance of hydrogen bubbles in a 5% hydrochloric acid solution (“bubble test”) for at least around 400 min and preferably at least 750 min and even at least around 900 min, at least for the part corresponding to the surface of prison. The vacuum chamber elements obtained from an alloy sheet according to the invention whose thickness is between 60 and 80 mm and with the advantageous surface treatment process can achieve a duration on the surface of the sheet appearance of hydrogen bubbles in a 5% hydrochloric acid solution for at least 500 min and preferably at least 900 min at mid-thickness.

Les produits préférés selon l'invention dont la teneur en Mg est comprise entre 0,4 et 0,7 % en poids, la teneur en Si est comprise entre 0,4 et 0,7 % en poids et la teneur en Cu est inférieure à 0,05 % en poids atteignent à mi-épaisseur une durée d'apparition de bulles d'hydrogène dans une solution d'acide chlorhydrique 5% (« test de bulles ») d'au moins d'au moins 750 min et une déformation en fluage sous une contrainte de 5 MPa à 420 °C est après 10 heures au plus de 0,27 %.The preferred products according to the invention whose Mg content is between 0.4 and 0.7% by weight, the Si content is between 0.4 and 0.7% by weight and the Cu content is lower at 0.05% by weight reach at mid-thickness a duration of appearance of hydrogen bubbles in a 5% hydrochloric acid solution (“bubble test”) of at least at least 750 min and a creep deformation under a stress of 5 MPa at 420 °C is after 10 hours at most 0.27%.

L'utilisation des éléments de chambre à vide selon l'invention dans des chambres à vide est particulièrement avantageuse car leur propriétés sont très homogènes et de plus, notamment pour les éléments anodisés avec le procédé de traitement de surface avantageux, la résistance à la corrosion est élevée ce qui permet d'éviter la pollution des produits fabriqués dans les chambres tels que par exemple que les microprocesseurs ou les dalles pour écrans plats.The use of the vacuum chamber elements according to the invention in vacuum chambers is particularly advantageous because their properties are very homogeneous and moreover, particularly for the anodized elements with the advantageous surface treatment process, the corrosion resistance is high, which makes it possible to avoid pollution of products manufactured in the rooms such as, for example, microprocessors or panels for flat screens.

ExemplesExamples Exemple 1Example 1

Dans cet exemple des tôles en alliage 6xxx d'épaisseur 16 mm ont été préparées.In this example, 6xxx alloy sheets with a thickness of 16 mm were prepared.

Des plaques dont la composition est donnée dans le Tableau 1 ont été coulées. Tableau 1 - composition des alliages (% en poids) Alliage Si Fe Cu Mn Mg Cr Ti Mg/Si A (Invention) 0,6 0,23 0,30 0,12 1,0 0,20 0,06 1,7 B (Référence) 0,6 0,23 0,29 0,12 1,2 0,20 0,07 2,0 C (Référence) 0,4 0,24 0,29 0,12 1,0 0,19 0,06 2,5 D (Référence) 0,6 0,07 0,29 0,12 1,0 0,20 0,06 1,7 E (Référence) 0,6 0,06 0,29 < 0,01 1,0 0,30 0,06 1,7 Plates whose composition is given in Table 1 were cast. Table 1 - composition of alloys (% by weight) Alloy If Fe Cu Mn Mg Cr Ti Mg/Si A (Invention) 0.6 0.23 0.30 0.12 1.0 0.20 0.06 1.7 B (Reference) 0.6 0.23 0.29 0.12 1.2 0.20 0.07 2.0 C (Reference) 0.4 0.24 0.29 0.12 1.0 0.19 0.06 2.5 D (Reference) 0.6 0.07 0.29 0.12 1.0 0.20 0.06 1.7 E (Reference) 0.6 0.06 0.29 <0.01 1.0 0.30 0.06 1.7

Les plaques ont été homogénéisées à une température de 560°C pendant 2 heures, laminées à chaud jusqu'à une épaisseur de 16 mm à une température d'au moins 400 °C. Les tôles ainsi obtenues ont été mises en solution pendant 2 heures à une température de 575 °C (A, D, E), 545°C (C) ou 570 °C (B) adaptée à leur composition, trempées et tractionnées. Les tôles obtenues ont subi un revenu adapté pour atteindre un état T651. La durée et la température de la mise en solution étaient destinée à obtenir une taille de grain telle que la longueur moyenne d'interception linéaire dans le plan L/TC mesurée selon la norme ASTMThe plates were homogenized at a temperature of 560°C for 2 hours, hot rolled to a thickness of 16 mm at a temperature of at least 400°C. The sheets thus obtained were put in solution for 2 hours at a temperature of 575 ° C (A, D, E), 545°C (C) or 570°C (B) adapted to their composition, quenched and tensile. The sheets obtained underwent an appropriate tempering to reach a T651 state. The duration and temperature of the solution were intended to obtain a grain size such as the average linear intercept length in the L/TC plane measured according to the ASTM standard.

E112, nommée , soit au moins égale à 350 µm entre surface et ½ épaisseur. La micrographie obtenue pour la tôle A, représentative de l'ensemble des tôles, est présentée sur la Figure 1.E112, named , or at least equal to 350 µm between surface and ½ thickness. The micrograph obtained for sheet A, representative of all the sheets, is presented on the Figure 1 .

La résistance à la déformation par fluage à haute température a été évaluée sur des éprouvettes telles que décrites à la Figure 2, à la température de 420 °C sous une contrainte de 5 MPa. La déformation après 10 heures est fournie dans le tableau 2 Tableau 2 - Déformation après 10 h de test de fluage à 420 °C sous une contrainte de 5 MPa. Alliage Déformation (%) A (Invention) 0,15 B (Référence) 0,29 C (Référence) 0,45 D (Référence) 0,46 E (Référence) 0,61 Resistance to creep deformation at high temperature was evaluated on specimens as described in Figure 2 , at a temperature of 420 °C under a stress of 5 MPa. The deformation after 10 hours is provided in Table 2 Table 2 - Deformation after 10 hours of creep test at 420°C under a stress of 5 MPa. Alloy Deformation (%) A (Invention) 0.15 B (Reference) 0.29 C (Reference) 0.45 D (Reference) 0.46 E (Reference) 0.61

La tôle A a subi un usinage et un traitement de surface. Dans le traitement de surface le produit est dégraissé, décapé à l'aide d'une solution alcaline, puis neutralisé avec une solution d'acide nitrique avant de subir une anodisation à une température d'environ 20 °C dans un bain sulpho-oxalique (acide sulfurique 160 g/l + acide oxalique 20g/l + 15 g/l de glycérol). Après anodisation, un traitement d'hydratation de la couche anodique est réalisé en deux étapes : 20 min à 50 °C dans de l'eau déionisée puis environ 80 min dans de l'eau déionisée à ébullition en présence d'un additif antipoudrant dérivé de triazine le Anodal-SH1®. La couche anodique obtenue avait une épaisseur d'environ 50 µm.Sheet A has undergone machining and surface treatment. In the surface treatment the product is degreased, pickled using an alkaline solution, then neutralized with a nitric acid solution before undergoing anodizing at a temperature of approximately 20°C in a sulpho-oxalic bath (sulfuric acid 160 g/l + oxalic acid 20g/l + 15 g/l glycerol). After anodization, a hydration treatment of the anodic layer is carried out in two stages: 20 min at 50 °C in deionized water then approximately 80 min in boiling deionized water in the presence of a derived anti-powder additive. of triazine Anodal-SH1 ® . The anodic layer obtained had a thickness of approximately 50 μm.

La couche anodique obtenue a été caractérisée par les tests suivants.The anodic layer obtained was characterized by the following tests.

La tension de claquage caractérise la tension à laquelle un premier courant électrique traverse la couche anodique. La méthode de mesure est décrite dans la norme EN ISO 2376:2010. La valeur obtenue était de 2,6 kV.The breakdown voltage characterizes the voltage at which a first electric current passes through the anodic layer. The measurement method is described in standard EN ISO 2376:2010. The value obtained was 2.6 kV.

Le « test de bulles » est un test de corrosion qui permet de caractériser la qualité de la couche anodique en mesurant la durée d'apparition des premières bulles dans une solution d'acide chlorhydrique. Une surface plane de 20 mm de diamètre de l'échantillon est mise en contact à température ambiante, avec une solution à 5% en masse d'HCl. La durée caractéristique est la durée à partir de laquelle un flux continu de bulles de gaz provenant d'au moins un point discret de la surface de l'aluminium anodisé est visible. Le résultat obtenu était de 450 minutes.The “bubble test” is a corrosion test which makes it possible to characterize the quality of the anodic layer by measuring the duration of appearance of the first bubbles in a hydrochloric acid solution. A flat surface of 20 mm in diameter of the sample is brought into contact at room temperature with a 5% solution by mass of HCl. The characteristic duration is the duration from which a continuous flow of gas bubbles originating from at least one discrete point on the surface of the anodized aluminum is visible. The result obtained was 450 minutes.

Exemple 2Example 2

Dans cet exemple des tôles en alliage de composition telle qu'indiquée dans le Tableau 3 et d'épaisseur 280 mm ont été préparées par homogénéisation et laminage à chaud à une température supérieure à 400 °C. Tableau 3 - composition de l'alliage (% en poids) Alliage Si Fe Cu Mn Mg Cr Ti Mg/Si F 0.56 0.13 0.011 0.016 0.54 0.021 0.018 1 In this example, alloy sheets of composition as indicated in Table 3 and of thickness 280 mm were prepared by homogenization and hot rolling at a temperature above 400 ° C. Table 3 - alloy composition (% by weight) Alloy If Fe Cu Mn Mg Cr Ti Mg/Si F 0.56 0.13 0.011 0.016 0.54 0.021 0.018 1

Une tôle F-1 a ensuite subi une traction de 8% tandis que l'autre F-2 ne recevait pas ce traitement. Les tôles ainsi obtenues ont été mises en solution pendant 6 heures à une température de 500 °C trempées et tractionnées. Les tôles obtenues ont subi un revenu adapté pour atteindre un état T651.One F-1 sheet then underwent 8% tension while the other F-2 did not receive this treatment. The sheets thus obtained were put in solution for 6 hours at a temperature of 500 °C, quenched and tensile. The sheets obtained underwent an appropriate tempering to reach a T651 state.

La structure granulaire des différents produits obtenus a été observée à mi-épaisseur sur des coupes L / TC par microscopie optique après attaque Barker. Les micrographies sont présentées sur la Figure 3A (tôle F1) et 3B (tôle F-2).The granular structure of the different products obtained was observed at mid-thickness on L/TC sections by optical microscopy after Barker attack. The micrographs are presented on the Figure 3A (plate F1) and 3B (plate F-2).

Les tailles de grains mesurées dans le plan L - TC sont présentées dans le tableau 4 Tableau 4 - taille de grain dans le plan L - TC (µm) Alliage Position (90°) µm (0°). µm µm AI (L/TC) F1 ½ épaisseur 435 567 497 1,3 F2 ½ épaisseur 223 359 283 1,6 The grain sizes measured in the L - TC plane are presented in Table 4 Table 4 - grain size in the L plane - TC (µm) Alloy Position (90°) µm (0°) . µm µm AI (L/TC) F1 ½ thickness 435 567 four hundred ninety seven 1.3 F2 ½ thickness 223 359 283 1.6

La résistance à la déformation par fluage à haute température a été évaluée sur des éprouvettes telles que décrites à la Figure 2, à la température de 420 °C sous une contrainte de 5 MPa. La déformation après 10 heures est fournie dans le tableau 5. Tableau 5 - Déformation après 10 h de test de fluage à 420 °C sous une contrainte de 5 MPa. Alliage Déformation (%) F-1 (Invention) 0,08% F-2 (Référence) 0,7% Resistance to creep deformation at high temperature was evaluated on specimens as described in Figure 2 , at a temperature of 420 °C under a stress of 5 MPa. The deformation after 10 hours is provided in table 5. Table 5 - Deformation after 10 hours of creep test at 420°C under a stress of 5 MPa. Alloy Deformation (%) F-1 (Invention) 0.08% F-2 (Reference) 0.7%

Exemple 3Example 3

Dans cet exemple des tôles en alliage 6xxx d'épaisseur 64 mm ont été préparées. Des plaques dont la composition est donnée dans le Tableau 6 ont été coulées. Tableau 6 - composition des alliages (% en poids) Alliage Si Fe Cu Mn Mg Cr Ti Mg/Si G 0,6 0,14 < 0,01 < 0,01 0,6 0,02 0,04 1.0 H 0,5 0,13 < 0,01 < 0,01 0,5 0,04 0,03 1.0 In this example, 6xxx alloy sheets with a thickness of 64 mm were prepared. Plates whose composition is given in Table 6 were cast. Table 6 - composition of alloys (% by weight) Alloy If Fe Cu Mn Mg Cr Ti Mg/Si G 0.6 0.14 <0.01 <0.01 0.6 0.02 0.04 1.0 H 0.5 0.13 <0.01 <0.01 0.5 0.04 0.03 1.0

Les plaques ont été homogénéisées à une température de 595°C pendant 12 heures.The plates were homogenized at a temperature of 595°C for 12 hours.

La plaque G a été laminée à chaud jusqu'à une épaisseur de 64 mm à une température d'au moins 530 °C et en maintenant le paramètre de Zener - Hollomon pour chaque passe de laminage tel que ln Z soit compris entre 22 et 24,5.Plate G was hot rolled to a thickness of 64 mm at a temperature of at least 530 °C and maintaining the Zener - Hollomon parameter for each rolling pass such that ln Z is between 22 and 24 ,5.

La plaque H a été laminée à chaud jusqu'à une épaisseur de 64 mm à une température d'au comprise entre 480 et 500 °C, le paramètre de Zener - Hollomon étant tel que ln Z était supérieur à 26 pour la majorité des passes de laminage.The H plate was hot rolled to a thickness of 64 mm at a temperature of between 480 and 500 °C, the Zener - Hollomon parameter being such that ln Z was greater than 26 for the majority of passes rolling.

Les tôles ainsi obtenues ont été mises en solution pendant 4 heures à une température de 535 °C et tractionnées de 3%. Les tôles obtenues ont subi un revenu adapté pour atteindre un état T651.The sheets thus obtained were put in solution for 4 hours at a temperature of 535 °C and tensile by 3%. The sheets obtained underwent an appropriate tempering to reach a T651 state.

Les propriétés mécaniques dans la direction TL ont été mesurées à quart-épaisseur et sont rapportées dans le Tableau 7 Tableau 7 - propriétés mécaniques à quart-épaisseur dans la direction TL Alliage Rp0,2 (MPa) Rm (MPa) A(%) G 268 289 7,2 H >220 >260 >5 The mechanical properties in the TL direction were measured at quarter thickness and are reported in Table 7 Table 7 - quarter-thickness mechanical properties in TL direction Alloy Rp0.2 (MPa) Rm (MPa) HAS(%) G 268 289 7.2 H >220 >260 >5

La résistance à la déformation par fluage à haute température a été évaluée sur des éprouvettes telles que décrites à la Figure 2, à la température de 420 °C sous une contrainte de 5 MPa. La déformation après 10 heures est fournie dans le tableau 8. Tableau 8 - Déformation après 10 h de test de fluage à 420 °C sous une contrainte de 5 MPa. Alliage Déformation (%) G 0.26% H 2.5% Resistance to creep deformation at high temperature was evaluated on specimens as described in Figure 2 , at a temperature of 420 °C under a stress of 5 MPa. The deformation after 10 hours is provided in table 8. Table 8 - Deformation after 10 hours of creep test at 420°C under a stress of 5 MPa. Alloy Deformation (%) G 0.26% H 2.5%

La structure granulaire des différents produits obtenus a été observée sur des coupes L / TC par microscopie optique après attaque Barker, en surface à quart et mi-épaisseur. Les micrographies sont présentées sur la Figure 4.The granular structure of the different products obtained was observed on L/TC sections by optical microscopy after Barker etching, on the surface at quarter and mid-thickness. The micrographs are presented on the Figure 4 .

Les tailles de grain moyennes mesurées dans le plan L/TC selon la méthode d'interceptes de la norme (ASTM E112-96 §16.3) sont présentées dans le Tableau 9. Tableau 9 - taille de grain dans le plan L - TC (µm) Alliage Position (90°) µm (0°). µm µm AI (L/TC) Δ (90°) G Surface 246 770 435 3,1 14% ¼ épaisseur 264 682 424 2,6 ½ épaisseur 284 732 456 2,6 H Surface 185 364 259 2,0 31% ¼ épaisseur 226 688 394 3,0 ½ épaisseur 254 738 433 2,9 The average grain sizes measured in the L/TC plane according to the intercept method of the standard (ASTM E112-96 §16.3) are presented in Table 9. Table 9 - grain size in the L plane - TC (µm) Alloy Position (90°) µm (0°) . µm µm AI (L/TC) Δ (90°) G Surface 246 770 435 3.1 14% ¼ thickness 264 682 424 2.6 ½ thickness 284 732 456 2.6 H Surface 185 364 259 2.0 31% ¼ thickness 226 688 394 3.0 ½ thickness 254 738 433 2.9

On constate que le produit G selon l'invention présente une taille de grain plus élevée que le produit H et également plus homogène dans l'épaisseur.It can be seen that product G according to the invention has a larger grain size than product H and is also more homogeneous in thickness.

Les contraintes résiduelles dans l'épaisseur ont été évaluées en utilisant la méthode d'usinage étape par étape de barreaux rectangulaires prélevés en pleine épaisseur dans les directions L et TL, décrite par exemple dans la publication " Development of New Alloy for Distortion Free Machined Aluminum Aircraft Components", F.Heymes, B.Commet, B.Dubost, P.Lassince, P.Lequeu, GM.Raynaud, in 1st International Non-Ferrous Processing & Technology Conférence, 10-12 March 1997 - Adams's Mark Hotel, St Louis, Missouri . Cette méthode s'applique principalement aux plaques dont la longueur et la largeur sont notablement plus élevées que l'épaisseur et pour lesquelles l'état de contrainte résiduelle peut être raisonnablement considéré comme étant biaxial avec ses deux composantes principales dans les directions L et T (i.e. pas de contrainte résiduelle dans la direction S) et tel que le niveau de contraintes résiduelles varie seulement dans le sens S. Cette méthode est basée sur la mesure de la déformation de deux barres rectangulaires de pleine épaisseur qui sont découpées dans la plaque le long des directions L et TL. Ces barres sont usinées vers le bas dans la direction S étape par étape, et à chaque étape la flèche est mesurée, ainsi que l'épaisseur de la barre usinée.The residual stresses in the thickness were evaluated using the step-by-step machining method of rectangular bars taken at full thickness in the L and TL directions, described for example in the publication " Development of New Alloy for Distortion Free Machined Aluminum Aircraft Components", F.Heymes, B.Commet, B.Dubost, P.Lassince, P.Lequeu, GM.Raynaud, in 1st International Non-Ferrous Processing & Technology Conference, 10- March 12, 1997 - Adams's Mark Hotel, St Louis, Missouri . This method mainly applies to plates whose length and width are significantly greater than the thickness and for which the residual stress state can reasonably be considered to be biaxial with its two main components in the directions L and T ( ie no residual stress in the S direction) and such that the level of residual stresses varies only in the S direction. This method is based on measuring the deformation of two full-thickness rectangular bars which are cut from the plate along directions L and TL. These bars are machined downward in the S direction step by step, and at each step the deflection is measured, as well as the thickness of the machined bar.

La largeur de la barre était de 30 mm. La barre doit être suffisamment longue pour éviter tout effet de bord sur les mesures. Une longueur de 400 mm a été utilisée.The width of the bar was 30 mm. The bar must be long enough to avoid any edge effect on the measurements. A length of 400 mm was used.

Les mesures sont effectuées après chaque passe d'usinage.Measurements are taken after each machining pass.

Après chaque passe d'usinage, la barre est retirée de l'étau, et un temps de stabilisation est observé avant que la mesure de déformation soit réalisée, de manière à obtenir une température homogène dans la barre après usinage.After each machining pass, the bar is removed from the vice, and a stabilization time is observed before the deformation measurement is carried out, so as to obtain a uniform temperature in the bar after machining.

À chaque étape i, l'épaisseur h(i) de chaque barre et la flèche f(i) de chaque barre sont collectées.At each step i, the thickness h(i) of each bar and the deflection f(i) of each bar are collected.

Ces données permettent de calculer le profil de contraintes résiduelles dans la barre, correspondant à la contrainte σ(i)L et à la contrainte σ(i)LT sous la forme d'une moyenne dans la couche enlevée lors du i étape, données par les formules suivantes, dans lesquelles E est le module d'Young, lf est la longueur entre les appuis utilisée pour la mesure de flèche et v est le coefficient de Poisson :
de i = 1 à N-1 u i L = E 4 3 E 2 ƒ i + 1 L ƒ i L h 3 i + 1 h i ( h i h i + 1 S i L

Figure imgb0003
S i L = 4 E 2 k = 1 i 1 ƒ k + 1 L ƒ k L ( h i + h i + 1 + h k + 1 3 h k h k + 1 3 h k
Figure imgb0004
σ i L = u i L + νu i LT 1 ν 2
Figure imgb0005
σ i LT = u i LT + νu i L 1 ν 2
Figure imgb0006
These data make it possible to calculate the residual stress profile in the bar, corresponding to the stress σ(i) L and the stress σ(i) LT in the form of an average in the layer removed during the i step, given by the following formulas, in which E is the Young's modulus, lf is the length between the supports used for the deflection measurement and v is the Poisson's ratio:
from i = 1 to N-1 u i L = E 4 3 E 2 ƒ i + 1 L ƒ i L h 3 i + 1 h i ( h i h i + 1 S i L
Figure imgb0003
S i L = 4 E 2 k = 1 i 1 ƒ k + 1 L ƒ k L ( h i + h i + 1 + h k + 1 3 h k h k + 1 3 h k
Figure imgb0004
σ i L = u i L + νu i L.T. 1 ν 2
Figure imgb0005
σ i L.T. = u i L.T. + νu i L 1 ν 2
Figure imgb0006

Enfin, la densité d'énergie élastique stockée dans la barre Wtot peut être calculée à partir des valeurs de contraintes résiduelles à l'aide des formules suivantes: W tot = W L + W LT

Figure imgb0007
avec W L kJ / m 3 = 500 Eth i = 1 N 1 σ L i σ L i νσ LT i dh i
Figure imgb0008
W LT kJ / m 3 = 500 Eth i = 1 N 1 σ LT i σ LT i νσ L i dh i
Figure imgb0009
Finally, the elastic energy density stored in the bar W tot can be calculated from the residual stress values using the following formulas: W early = W L + W L.T.
Figure imgb0007
with W L K J / m 3 = 500 Eth i = 1 NOT 1 σ L i σ L i νσ L.T. i dh i
Figure imgb0008
W L.T. K J / m 3 = 500 Eth i = 1 NOT 1 σ L.T. i σ L.T. i νσ L i dh i
Figure imgb0009

Le profil de contrainte dans l'épaisseur pour la direction L est donné dans la figure 5. L'énergie totale mesurée Wtot était de 0,18 kJ/m3 pour l'échantillon G et de 0,17 kJ/m3 pour l'échantillon H.The stress profile in the thickness for the direction L is given in the figure 5 . The total measured energy W tot was 0.18 kJ/m 3 for sample G and 0.17 kJ/m 3 for sample H.

Les produits ont subi un usinage et un traitement de surface. Dans le traitement de surface le produit est dégraissé, décapé à l'aide d'une solution alcaline, puis neutralisé avec une solution d'acide nitrique avant de subir une anodisation à une température d'environ 20 °C dans un bain sulpho-oxalique (acide sulfurique 160 g/l + acide oxalique 20g/l + 15 g/l de glycérol). Après anodisation, un traitement d'hydratation de la couche anodique est réalisé en deux étapes : 20 min à 50 °C dans de l'eau déionisée puis environ 80 min dans de l'eau déionisée à ébullition en présence d'un additif antipoudrant dérivé de triazine le Anodal-SH1®. La couche anodique obtenue avait une épaisseur d'environ 50 µm.The products have undergone machining and surface treatment. In the surface treatment the product is degreased, pickled using an alkaline solution, then neutralized with a nitric acid solution before undergoing anodizing at a temperature of approximately 20°C in a sulpho-oxalic bath (sulfuric acid 160 g/l + oxalic acid 20g/l + 15 g/l glycerol). After anodization, a hydration treatment of the anodic layer is carried out in two stages: 20 min at 50 °C in deionized water then approximately 80 min in boiling deionized water in the presence of a derived anti-powder additive. of triazine Anodal-SH1 ® . The anodic layer obtained had a thickness of approximately 50 μm.

Les couches anodiques ont été caractérisées par les tests suivants.The anodic layers were characterized by the following tests.

La tension de claquage caractérise la tension à laquelle un premier courant électrique traverse la couche anodique. La méthode de mesure est décrite dans la norme EN ISO 2376:2010. Les valeurs sont indiquées en valeur absolue après mesure en courant continu (DC).The breakdown voltage characterizes the voltage at which a first electric current passes through the anodic layer. The measurement method is described in standard EN ISO 2376:2010. The values are indicated in absolute value after direct current (DC) measurement.

Le « test de bulles » est un test de corrosion qui permet de caractériser la qualité de la couche anodique en mesurant la durée d'apparition des premières bulles dans une solution d'acide chlorhydrique. Une surface plane de 20 mm de diamètre de l'échantillon est mise en contact à température ambiante, avec une solution à 5% en masse d'HCl. La durée caractéristique est la durée à partir de laquelle un flux continu de bulles de gaz provenant d'au moins un point discret de la surface de l'aluminium anodisé est visible.The “bubble test” is a corrosion test which makes it possible to characterize the quality of the anodic layer by measuring the duration of appearance of the first bubbles in a hydrochloric acid solution. A flat surface of 20 mm in diameter of the sample is brought into contact at room temperature with a 5% solution by mass of HCl. The characteristic duration is the duration from which a continuous flow of gas bubbles originating from at least one discrete point on the surface of the anodized aluminum is visible.

Les résultats mesurés en surface et à mi-épaisseur sont présentés dans le tableau 10. Tableau 10 - caractérisation des produits après anodisation Position Produit Test de bulles (min) Tension de claquage (KV) Surface G 1020 2,0 H 1380 2,6 ¼ épaisseur G > 1440 2,0 H > 1500 3,3 ½ épaisseur G 900 2,0 H 1320 2,8 The results measured on the surface and at mid-thickness are presented in table 10. Table 10 - characterization of products after anodization Position Product Bubble test (min) Breakdown voltage (KV) Surface G 1020 2.0 H 1380 2.6 ¼ thickness G > 1440 2.0 H > 1500 3.3 ½ thickness G 900 2.0 H 1320 2.8

Le produit selon l'invention présente d'excellentes propriétés après traitement de surface.The product according to the invention has excellent properties after surface treatment.

Claims (13)

  1. Vacuum chamber element obtained by machining and surface treatment of a plate of thickness at least equal to 10 mm made of aluminium alloy composed as follows (as percentages by weight), Si: 0.4 - 0.7, Mg: 0.4 - 1.0; the Mg/Si ratio as a percentage by weight being less than 1.8; Ti: 0.01 - 0.15, Fe 0.08 - 0.25; Cu <0.35; Mn <0.4; Cr: <0.25; Zn <0.04; other elements <0.05 each and <0.15 in total, the rest aluminium, characterized in that the grain size of said plate is such that the mean linear intercept length , measured in plane L/TC according to standard ASTM E112, is at least equal to 350 µm between surface and ½ thickness.
  2. Element according to claim 1 characterized in that the grain size of said plate is such that the variation in the thickness of the average linear intercept length in plane L/TC in the transverse direction, called (90°) according to standard ASTM E112, is less than 30% and preferably less than 20%.
  3. Element according to claim 1 or claim 2 wherein the creep deformation at a temperature of 420°C under a stress of 5 MPa is at most 0.40% after 10 hours and preferably at most 0.27%.
  4. Element according to any one of claims 1 to 3 wherein the magnesium content is 0.4 to 0.7 as percentage by weight and preferably 0.5 to 0.6% by weight.
  5. Element according to any one of claims 1 to 4 wherein the copper content is less than 0.05% by weight, preferentially less than 0.02% by weight and preferably less than 0.01% by weight.
  6. Element according to any one of claims 1 to 5 wherein said plate is such that its thickness is between 20 and 80 mm and stored elastic energy density Wtot is less than 0.2 kJ/m3.
  7. Element according to any one of claims 1 to 6 wherein said surface treatment comprises anodization carried out at a temperature between 10 and 30°C with a solution comprising 100 to 300 g/l of sulphuric acid and 10 to 30 g/l of oxalic acid and 5 to 30 g/l of at least one polyol and wherein said plate is such that its thickness is between 20 and 80 mm, that it has at mid-thickness a hydrogen bubble appearance duration in a 5% hydrochloric acid solution greater than 400 min and preferably wherein said plate is such that its thickness is greater than 60 mm and has at its surface a hydrogen bubble appearance duration in a solution of 5% hydrochloric acid of at least 500 min.
  8. Element according to claims 7 wherein the Mg content is between 0.4 and 0.7% by weight, the Si content is between 0.4 and 0.7% by weight and the Cu content is lower than 0.05% by weight for which at mid-thickness the hydrogen bubble appearance duration in a 5% hydrochloric acid solution ("bubble test") is at least 750 min and for which the creep deformation under a stress of 5 MPa at 420°C is after 10 hours at most 0.27%.
  9. Method of manufacturing a vacuum chamber element wherein successively
    a. an aluminium alloy rolling slab is cast, of composition (as percentages by weight) Si: 0.4 - 0.7, Mg: 0.4 - 1.0; the Mg/Si ratio as a percentage by weight being less than 1.8; Ti: 0.01 - 0.15, Fe 0.08 - 0.25; Cu <0.35; Mn <0.4; Cr: 0.25 - 0.04; other elements < 0.05 each and < 0.15 in total, the rest aluminium,
    b. optionally, said rolling slab is homogenized,
    c. said rolling slab is rolled at a temperature above 400 °C to obtain a plate having a thickness at least equal to 10 mm,
    d. said plate undergoes solution heat treatment, optionally preceded by a cold working operation, and is quenched,
    e. after solution heat treatment and quenching, said plate is stress-relieved by controlled stretching with permanent elongation of 1 to 5%,
    f. the stretched plate then undergoes ageing,
    g. optionally, additional cold working of at least 3% and an annealing treatment at a temperature of at least 500°C are carried out; the annealing treatment can be carried out before or after steps h or i of machining and surface treatment,
    h. the aged plate is machined into a vacuum chamber element,
    i. surface treatment of the vacuum chamber element obtained in this way, preferably comprising anodization carried out at a temperature of between 10 and 30°C, is performed with a solution comprising 100 to 300 g/l of sulphuric acid and 10 to 30 g/l of oxalic acid and 5 to 30 g/l of at least one polyol,
    said method comprising appropriate additional annealing and/or solution heat treatment and/or cold working and/or annealing steps to obtain a grain size such that the average linear intercept length . , measured in plane L/TC according to standard ASTM E112, is at least 350 µm between surface and mid-thickness.
  10. Method according to claim 9 wherein the rolling temperature is maintained at a temperature above 500°C and preferably at a temperature above 525°C.
  11. Method according to claim 10 wherein the natural logarithm of the Zener-Hollomon parameter Z defined by equation (1), In Z is between 21 and 25 and preferably between 21.5 and 24.5 for the majority of passes and preferably for all passes made during hot rolling. Z = ε ˙ e Q / RT
    Figure imgb0012
  12. Method according to any one of claims 9 to 11 wherein solution heat treatment is preceded by cold working by rolling or stretching with a deformation of at least 4% and preferably at least 7%.
  13. Method according to any one of claims 9 to 12 wherein additional cold working of at least 3% is carried out after the ageing step and annealing treatment at a temperature of at least 500°C, and preferably at least 525°C; the annealing treatment can be performed before or after the machining and surface treatment steps.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2964962T3 (en) 2019-03-13 2024-04-10 Novelis Inc Age-hardening and highly formable aluminum alloys, monolithic sheet metal and coated aluminum alloy products containing it
CN110129633B (en) * 2019-05-23 2020-06-05 江苏亨通电力特种导线有限公司 Aluminum alloy rivet line for furniture and preparation method thereof
FR3101641B1 (en) 2019-10-04 2022-01-21 Constellium Issoire Aluminum alloy precision sheets
CN111041294B9 (en) * 2019-12-31 2021-03-12 辽宁忠旺集团有限公司 6-series low alloy composition with high long-term thermal stability and preparation method thereof
EP3922743A1 (en) * 2020-06-10 2021-12-15 Aleris Rolled Products Germany GmbH Method of manufacturing an aluminium alloy plate for vacuum chamber elements
CN113234972A (en) * 2021-04-30 2021-08-10 广东坚美铝型材厂(集团)有限公司 Aluminum alloy building template and preparation method thereof
CN113684400A (en) * 2021-08-22 2021-11-23 山东华建铝业科技有限公司 High-performance photovoltaic aluminum alloy frame and production process thereof
FR3136242B1 (en) 2022-06-01 2024-05-03 Constellium Valais Sheet metal for vacuum chamber elements made of aluminum alloy

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100473691B1 (en) 1994-11-16 2005-04-14 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 Vacuum chamber made of aluminum or its alloy
JPH11140690A (en) 1997-11-14 1999-05-25 Kobe Steel Ltd Aluminum material excellent in thermal cracking resistance and corrosion resistance
JP3997009B2 (en) * 1998-10-07 2007-10-24 株式会社神戸製鋼所 Aluminum alloy forgings for high-speed moving parts
TW488010B (en) 2000-02-04 2002-05-21 Kobe Steel Ltd Chamber member made of aluminum alloy and heater block
JP3919996B2 (en) 2000-02-04 2007-05-30 株式会社神戸製鋼所 Aluminum alloy for plasma processing apparatus, aluminum alloy member for plasma processing apparatus and plasma processing apparatus
JP2003034894A (en) 2001-07-25 2003-02-07 Kobe Steel Ltd Al ALLOY MEMBER SUPERIOR IN CORROSION RESISTANCE
US7033447B2 (en) 2002-02-08 2006-04-25 Applied Materials, Inc. Halogen-resistant, anodized aluminum for use in semiconductor processing apparatus
US6565984B1 (en) 2002-05-28 2003-05-20 Applied Materials Inc. Clean aluminum alloy for semiconductor processing equipment
JP2004225113A (en) 2003-01-23 2004-08-12 Kobe Steel Ltd Al alloy member excellent in corrosion resistance and plasma resistance
JP4168066B2 (en) 2006-08-11 2008-10-22 株式会社神戸製鋼所 Aluminum alloy for anodizing treatment used in plasma processing apparatus and manufacturing method thereof, aluminum alloy member having anodized film, and plasma processing apparatus
JP5064935B2 (en) 2007-08-22 2012-10-31 株式会社神戸製鋼所 Anodized aluminum alloy that combines durability and low contamination
FR2955336B1 (en) 2010-01-20 2013-02-15 Alcan Rhenalu PROCESS FOR MANUFACTURING 6XXX ALLOY PRODUCTS FOR VACUUM CHAMBER
FR2996857B1 (en) * 2012-10-17 2015-02-27 Constellium France ELEMENTS OF ALUMINUM ALLOY VACUUM CHAMBERS

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