FR2538002A2 - Milieu de trempe aqueux pour alliages legers a base d'aluminium - Google Patents

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Abstract

L'INVENTION A POUR OBJET L'APPLICATION A LA TREMPE DES ALLIAGES A BASE D'ALUMINIUM, DU MILIEU DE TREMPE AQUEUX A BASE DE POLYMERE ORGANIQUE HYDROSOLUBLE SELON LA REVENDICATION 1 DE LA DEMANDE DE BREVET PRINCIPAL, CE MILIEU ETANT CONSTITUE DE 0,1 A 30 EN POIDS D'ETHER DE POLYOXYALKYLENE GLYCOL, DE MASSE MOLECULAIRE COMPRISE ENTRE 4000 ET 30000 ET, DE PREFERENCE, COMPRISE ENTRE 10000 ET 12000 OU ENTRE 20000 ET 25000, ET DE 0,5 A 15 EN POIDS D'UN ADDITIF ANTICORROSIF CHOISI PARMI LES SELS D'ACIDE OXO DE 7 A 13ATOMES DE CARBONE D'UNE ALKANOLAMINE ET LES CINNAMATES D'ALKANOLAMINES, LE RESTE ETANT DE L'EAU, AVEC UNE COMPOSITION PREFERENTIELLEDE 5 A 20 EN POIDS DUDIT ETHER DE POLYOXYALKYLENE GLYCOL, ET DE 2 A 10 EN POIDS D'ADDITIF. DE PREFERENCE, LE MILIEU DE TREMPE COMPORTE DE 12 A 15 EN POIDS D'EMKAROXFC3145000 ET DE 4 A 5 D'IP9.

Description

MILIEU DE TRTPE AQUEUX POUR ALLIAGES LEGES A BASE D'ALLNINIUM
La présente invention concerne un milieu de trempe aqueux pour les
alliages légers à base d'aluminium.
Dans la demande de brevet principal, on a décrit et revendiqué un nou-
veau milieu de trempe aqueux, à base de polymère organique hydrosoluble,
pour traitement thermique de métaux et alliages ferreux, et, en parti-
culier, pour aciers au carbone et aciers alliés, permettant de raccour-
cir la durée de la phase de caléfaction, d'augmenter la vitesse de
refroidissement pendant la phase de caléfaction, de la diminuer progres-
sivement pendant la phase d'ébullition nucléée, la vitesse maximale se
situant au début de cette phase, et d'éviter la précipitation du poly-
mere organique sur les pièces trempées, caractérisé en ce qu'il comporte
de 0,1 à 30 % en poids d'éther de polyoxyalkylène glycol, de masse molé-
culaire comprise entre 4000 et 30000, et, de préférence, compris entre 10000 et 12000 ou entre 20000 et 25000 et de 0,5 à 15 % en poids d'un additif anticorrosif choisi parmi les sels d'acide oxo de 7 à 13 atomes de carbone d'une alkanolamine et les cinnamates dyalkanolamines, le
reste étant de l'eau.
Cependant, il est connu que la trempe des alliages à base d'aluminium est un phénonmène différent de la trempe des aciers, les phénomènes
structuraux étant d'une autre nature.
Lorsqu'on trempe à l'eau des alliages à base d'aluminium, on cherche à
obtenir le meilleur compromis possible d'une part entre les caractéris-
tiques mécaniques de traction et la stabilité dimensionnelle à la trempe
des produits minces ou matrices de précision avec, comme critère essen-
tiel, l'isothermie des surfaces et la reproductibilité des refroidisse-
ments et d'autre part entre les caractéristiques mécaniques de traction et les contraintes résiduelles de trempe des produits épais avec, comme
critère essentiel, l'obtention de vitesses de refroidissement accélé-
rées et reproductibles permettant de tremper rapidement les alliages
dans le domaine critique de trempe ( 400-250 C) sans adoucir exagéré-
ment la peau du métal, notamment à haute température entre 500 et
400 G C.
La demanderesse a constaté que, de façon inattendue, le milieu aqueux
revendiqué pour la trempe des aciers, dans la demande de brevet princi-
pal, s'appliquait également à la trempe des alliages à base d'aluminium et permettait d'obtenir les meilleurs compromis possibles entre les caractéristiques mécaniques et la stabilité dimensionnelle.
L'objet de l'invei tion est donc l'application, aux alliages à base d'a-
luminiun, du milieu de trempe aqueux objet de la demande de brevet principal. Les exemples qui suivent illustrent la mise en oeuvre de l'invention: Le milieu de trempe est obtenu par mise en solution dans l'eau d'JLEDMSXR EC 31/45000 de la Société des Produits Chimiques Ugine Kuhlmann, et addition d'I P 9 de la même Société, et dont la nature et
les caractéristiques ont été indiquées ci-dessus.
On a procéd a des essais comparatifs en utilisant comme milieu de trem-
pe de référence: l'eau à 20 et 60 C Les milieux de trempe, selon
l'invention, sont une solution aqueuse d'EMKARMX à 15 % en poids addi-
tionné de 4 % en volume d I o P 9 (référencée en abrégé 15/4) et une so-
lution aqueuse d' EKAMX à 12 % en poids, additionnée de 5 % d'I P 9
(référencée, en abrégé 12/5).
On a procédé à la trempe des échantillons à partir de 500 C On a cons-
taté que:
1 / la longueur du régime de caléfaction et sa stabilité à haute tempé-
rature ( 500-480 C) sont augmentés 2 / la vitesse de refroidissement dans le domaine critique de trempe ( 400-250 C) est sensiblement augmentée 3 / de façon générale, la reproductibilité de la trempe est assurée, ce
qui est loin d'être le cas dans l'eau froide ou chaude.
On obtient des refroidissements accélérés entre 500 et 250 C pour les compositions optimales suivantes: % EMKAROX FC 31 + 4 % I P 9 (en poids) 12 % E 5 IMROX FC 31 + 5 % I P 9 (en poids) % EMKAROX FC 31 + 6 % I P 9 (en poids) Ces solutions donnent des vitesses de refroidissement équivalentes ou
légèrement supérieures ( 4 MKARX < 15 %) dans la domaine des hautes tem-
pératures ( 500-400 C) à celles que l'on obtient dans l'eau à 60 Q C non agitée, ainsi qu'une transition entre caléfaction et ébullition nucléée moins brutale que dans l'eau à 60 C, ce qui est favorable à la
stabilité dimensionnelle des produits trempés.
Les vitesses de refroidissement dans le domaine critique de trempe ( 400250 C) étant inférieures de 30 % à 50 % (sous la surface) à celles
que l'on obtient dans l'eau à 60 C non agitée, on appliquera préféren-
tiellement ces solutions à la trempe de produits relativement peu épais en alliages d'aluminium à hautes caractéristiques ( 7075) ou de produits plus épais en alliages à vitesse critique de trempe plus faible ( 6061,
7020, 7010 ou analogues).
On a rassemblé dans les tableaux suivants les résultats d'essais de
trempe d'alliages à base d'aluminium, qui montrenÉ l'intérêt des solu-
tions aqueuses concentrées d'DIKAROX + I P 9: Conditions d'essai Conditions optimales: solution aqueuse de 5 à 20 % en poids d'EMKAROX FC 3 i/45000 + 2 à 10 % d'I P 9 À Conditions préférentielles testées: 15 % d'EMKAROX + 4 % d'I P 9
(référencé 15/4) et 12 % d'EMKAROX + 5 % d'I P 9 (référencé 12/5).
EXEMPLE N 1
L'essai visant à évaluer la déformation due à la trempe, a porté sur un tube en AU 4 G ( 2017), L = 230 ram, O = 60 ram, e = 2,5 ramm, fendu selon une
génératrice, avec 25 rnm entre les lèvres.
Le tube a subi un traitement classique de mise en solution solide de mn à 485 C.
On a traité des lots de 4 tubes, qui ont été trempés par immersion ver-
ticale dans un bac de 100 litres sans agitation On a ensuite mesuré le resserrement (-) ou l'écartement (+) des lèvres en 5 points espacés de
mm et pris la moyenne des 5 mesures sur chacun des 4 tubes.
On a effectué des essais de comparaison par trempe à l'air, à l'eau à
C, à l'eau à 600 C et dans de i'HMKAROX à 10 % sans aucune addition.
F M 4 PLE NO 2
On a ensuite mesuré 1 influence de la trempe sur les caractéristiques mécaniques et la déformation de tôles en 7075 (AZ 8 GU) de 400 x 400 x 8 mm, trer ées par immersion verticale rapide en bac de 200 Litres Les
t 8 les avaient préalablement subi un traitement classique de mise en so-
lution solide de 4 heures à 480 C. On a procédé à des essais comparatifs dans Les résultats sont les suivants: l'eau à 20 C et à 600 C. Conclusion
Les solutions de trempé à base d'HOKEAROX et d'I P 9 sont particulière-
ment intéressantes pour les produits minces en alliages à hautes carac-
téristiques présentant de hauts risques de déformation (matriçage de
précision, produits filés, pièces moulées de formes compliquées).
Vitesse de Déformation des tubes en mn Fefroid en ' Moyenne treupee C/seconde 1 2 3 4 Air 1,1 + 0,14 + 0,08 + 0,10 + 0,06 + 0,0095 0,02/0,18 Eau 200 600 + 0,58 + 0,50 + 0,30 + 0,61 + 0,50 0,22/0,92 Eau 600 200 + 0, 26 + 0,05 0,03 + 0,08 + 0,11 -0,09/+ 0,30
H 4 KROJX 10% 190 + 0,33 + 0,12 + 0,15 + 0,14 + 0,19 0,08/0,37
/4 80 + 0,05 + 0,06 + 0,07 + 0,06 + 0,06 0/0,10
12/5 100 + 0,10 + 0,07 + 0,08 + 0,09 + 0,0085 0/0,14
Litite Charge de Déformation en Vitesse de Fluide de Allongement Fludede élastique rupture Al e flèche, tuile, refroidi en e Rp O,2,hb mhb A % en mm en mm C/seconde Eau 20 C 498 568 11,6 1,5 1,5 200 Eau 60 C 488 559 12,5 5 7 60-100
/4 458 543 13 O O 25
12/5 469 551 14,2 O O 30
Elles permettent de supprimer les déformations de trempe, tout en main-
cenant des caractéristiques mécaniques élevées, ce qui rend ces solutions d'EE<ARX Io Po 9 extrêmement intéressantes du point de vue du compromis
entre caractéristiques mécaniques et déformations ou contraintes rési-
duelles de trempe. De plus, contrairement à la trempe à l'eau chaude ( 40 C ou plus), la
trempe dans des solutions dl E Mg-AROX + Io P 9 donne des résultats repro-
ductibles, ce qui améliore la fiabilité des fabrications et permet ainsi
d'éviter les contraintes et les-coûts de chauffage des bacs d'eau.
REN 3,EDICATIONS
1 / Application, à la trempe des alliages à base d'aluminium, du milieu de trerpe aqueux à base de polymère organique hydrosolubleg objet de la revendication 1 de la demande de brevet principal, ce milieu étant constitué de 0,1 à 30 % en poids d'éther de polyoxyalkyllne glycol, de masse moléculaire comprise entre 4000 et 30000, et, de préférence, com-n prise entre 10000 et 12000 ou entre 20000 et 25000, et de 0,5 à 15 % en poids d'un additif anticorrosif choisi parmi les sels d'acide o o de 7
à 13 aromes de carbone d'une alkanolamine et les cinnamates d'alkano-
lamines, le reste étant de l'eau, avec une composition préférentielle de 5 à 20 % en poids dudit éther de polyoxyalkylène glycol, et de 2 à
% en poids d'additif.
2 / Application, à la trempe des alliages à base d'aluminium, du milieu de trekope selon revendication 1, caractérisé en ce que le milieu de trempe comporte de 12 à 15 % en poids d'EMK@AROX FC 31/45000 et de 4 à % d'I P 9 e.
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IT24124/83A IT1169970B (it) 1982-12-16 1983-12-12 Mezzo di tempra acquoso per leghe leggere a base di alluminio
GR73241A GR78999B (fr) 1982-12-16 1983-12-13
CH6656/83A CH657153A5 (fr) 1982-12-16 1983-12-13 Milieu de trempe aqueux pour alliages legers a base d'aluminium.
FI834588A FI74049C (fi) 1982-12-16 1983-12-14 Vattenhaltigt haerdningsmedel foer laettmetallegeringar pao aluminiumbas.
BE0/212043A BE898453A (fr) 1982-12-16 1983-12-14 Milieu de trempe aqueux pour alliages legers a base d'aluminium.
SE8306924A SE460542B (sv) 1982-12-16 1983-12-14 Anvaendning av ett vattenbaserat haerdningsmedel foer haerdning av aluminiumlegeringar
DE3345309A DE3345309C2 (de) 1982-12-16 1983-12-14 Verwendung eines wässriges Abschreckmediums für Leichtmetall-Legierungen
GB08333466A GB2131836B (en) 1982-12-16 1983-12-15 Aqueous quenching agent for light aluminium-base alloys
HU834279A HU193543B (en) 1982-12-16 1983-12-15 Process for quenching aluminium alloys in aquous bath
NO834629A NO162867C (no) 1982-12-16 1983-12-15 Anvendelse av et vandig middel for braakjoeling av aluminiumbaserte legeringer.
ES528064A ES8502481A2 (es) 1982-12-16 1983-12-15 Mejoras introducidas en el objeto de la patente principal n 512.850 presentada el 4 de junio de 1.982, por: procedimiento de temple acuoso, para tratamiento termico de piezas de metales y aleaciones ferreas

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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4584033A (en) * 1985-06-28 1986-04-22 Union Carbide Corporation Method of quenching
DE19600479C2 (de) * 1996-01-09 1999-12-09 Daimler Chrysler Aerospace Wärmebehandlungsanlage zum Lösungsglühen von Aluminium-Legierungsbauteilen in der Luftfahrtindustrie
DE102008048596A1 (de) * 2008-09-23 2010-04-08 Henkel Ag & Co. Kgaa Quenchpassivierung von Aluminiumdruckgussteilen
CN114318036A (zh) * 2021-12-30 2022-04-12 安徽科蓝特铝业有限公司 一种汽车底盘梁铝合金及其生产工艺

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2099858A (en) * 1981-06-05 1982-12-15 Servimetal Aqueous quenching agent for ferrous metals and alloys

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ZA828174B (en) * 1981-11-11 1984-06-27 Bp Chem Int Ltd Metal quenchant fluids

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2099858A (en) * 1981-06-05 1982-12-15 Servimetal Aqueous quenching agent for ferrous metals and alloys

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
METAL PROGRESS, vol. 104, no. 6, novembre 1973, CLEVELAND (US) *
METAL PROGRESS, vol. 92, no. 6, décembre 1967, CLEVELAND (US) *

Also Published As

Publication number Publication date
NO834629L (no) 1984-06-18
FI834588A0 (fi) 1983-12-14
ES528064A0 (es) 1985-01-01
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FR2538002B2 (fr) 1985-04-12
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GB2131836B (en) 1986-06-04
FI74049B (fi) 1987-08-31
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SE8306924L (sv) 1984-06-17
SE460542B (sv) 1989-10-23
DE3345309C2 (de) 1994-02-03
DE3345309A1 (de) 1984-06-20
FI74049C (fi) 1987-12-10
HU193543B (en) 1987-10-28
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ES8502481A2 (es) 1985-01-01

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