FR2715409A1 - Heavy plate made of fatigue resistant aluminum alloys and process for obtaining same. - Google Patents
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Abstract
L'invention est relative à des tôles fortes en alliage d'Al résistant à la fatigue et à un procédé d'obtention de celles-ci. Ces tôles possèdent une durée de vie en fatigue supérieure à 100 000 cycles en traction ondulée (R = 0,1) sous une contrainte maximale égale à 50%, et même 60%, de la limite élastique. La méthode consiste en une élaboration conduisant à une teneur en H2 inférieure à 0,15 g/cm3, en un corroyage à chaud supérieur à 2 ou 3,3 suivant l'épaisseur finale avec les deux dernières passes de laminage supérieures à 15 mm chacune. L'invention trouve ses applications principales dans les domaines aéronautique et spatial.The invention relates to Al alloy heavy plates resistant to fatigue and to a process for obtaining the same. These sheets have a fatigue life greater than 100,000 cycles in corrugated traction (R = 0.1) under a maximum stress equal to 50%, and even 60%, of the elastic limit. The method consists of an elaboration leading to an H2 content of less than 0.15 g / cm3, in a hot working greater than 2 or 3.3 depending on the final thickness with the last two rolling passes greater than 15 mm each. . The invention finds its main applications in the aeronautical and space fields.
Description
ll
TOLES FORTES EN ALLIAGES D'ALUMINIUM RESISTANT A LA FATIQUE ET PROCEDE STRONG SHEETS OF ALLOY RESISTANT ALUMINUM ALLOYS AND PROCESS
D'OBTENTIONOBTAINING
L'invention est relative à des tôles fortes en alliages d'Al résistant à The invention relates to plates made of Al alloys resistant to
la fatigue et à un procédé d'obtention de celles-ci. fatigue and a method of obtaining the same.
On sait que les microporosités et les phases intermétalliques formées à la coulée sont des sites d'initiation préférentiels des fissures de fatigue; or la présence de celles-ci est inévitable en particulier dans les produits métallurgiques de forte section obtenus par coulée verticale conventionnelle. Jusqu'ici, et afin de minimiser à la fois la densité et/ou la taille maximale des microporosités et des phases intermétalliques, on a cherché à couler des plaques très épaisses, afin de reboucher la plupart des microporosités et de fragmenter la plupart des phases intermétalliques, généralement concentrés au voisinage du grand plan médian de la plaque, lors du laminage à chaud en utilisant des corroyages C a Ei/Ef élevés, Ei It is known that the microporosities and the intermetallic phases formed during casting are preferential initiation sites for fatigue cracks; however the presence of these is inevitable especially in the metallurgical products of large section obtained by conventional vertical casting. So far, and in order to minimize both the density and / or the maximum size of the microporosities and the intermetallic phases, it has been sought to sink very thick plates, in order to reseal most microporosities and to fragment most of the phases. intermetallic, generally concentrated in the vicinity of the large median plane of the plate, during hot rolling using elevations C to Ei / Ef, Ei
étant l'épaisseur initiale et Ef l'épaisseur finale. being the initial thickness and Ef the final thickness.
On sait que le procédé habituel d'obtention de tôles épaisses (épaisseur > 10 mm) consiste en la coulée de plaques, leur scalpage, leur homogénéisation, leur laminage à chaud. Les tôles ainsi obtenues sont mises en solution et trempées, subissent éventuellement une traction contrôlée pour réduire le niveau des contraintes internes et puis sont muries (états T 351 ou T4) ou revenues aux états T 651 ou T 7x51, suivant It is known that the usual process for obtaining thick plates (thickness> 10 mm) consists of the casting of plates, their scalping, their homogenization, their hot rolling. The sheets thus obtained are dissolved and quenched, optionally undergo controlled traction to reduce the level of the internal stresses and then are walled (states T 351 or T4) or returned to the states T 651 or T 7x51, following
la nomenclature de l'Aluminum Association. the nomenclature of the Aluminum Association.
Ainsi par exemple pour des tôles ayant des épaisseurs finales Ef comprises entre 100 mm et 150 mm, on part généralement de plaques ayant Thus, for example, for sheets having final thicknesses Ef of between 100 mm and 150 mm, it is generally possible to use plates having
une épaisseur après scalpage > 3,5 Ef, soit des corroyages C > 3,5. a thickness after scalping> 3.5 Ef, that is to say corrections C> 3.5.
La présente invention est relative à des tôles ayant des épaisseurs finales > 110 mm. Elle concerne des tôles en alliage d'Al à durcissement structural qui à l'état traité (trempe mûri, ou trempé et revenu, ou trempé mûri et revenu) possède une bonne santé interne, ainsi qu'une durée de vie en fatigue supérieure à 100.000 cycles en traction ondulée (R = 0,1) sous une contrainte maximale égale à 50% (et même 60%) de la The present invention relates to sheets having final thicknesses> 110 mm. It relates to structurally hardened Al alloy sheets which in the treated state (hardened, tempered and tempered, or quenched matured and tempered) have good internal health, as well as a fatigue life greater than 100,000 cycles in undulating tension (R = 0,1) under a maximum stress equal to 50% (and even 60%) of the
limite élastique RpO,2.elastic limit RpO, 2.
Contrairement à l'enseignement de l'art antérieur, la demanderesse a constaté, avec surprise, que des propriétés de fatigue nettement améliorées pouvaient être obtenues en limitant le corroyage à des valeurs C < 3,3 pour des tôles ayant des épaisseurs finales comprises entre 110 mm et 150 mm (et donc avec des épaisseurs de plaques scalpées < 360 mm), et même à des valeurs C < 2 pour des tôles ayant des épaisseurs finales comprises entre 150 mm et 250 mm (et donc avec des épaisseurs de plaques Contrary to the teaching of the prior art, the Applicant has found, surprisingly, that significantly improved fatigue properties could be obtained by limiting the wrought to values C <3.3 for sheets having final thicknesses between 110 mm and 150 mm (and therefore with thicknesses of scalped plates <360 mm), and even at C <2 values for sheets with final thicknesses between 150 mm and 250 mm (and therefore with plate thicknesses
scalpées < 300 mm).scalpées <300 mm).
Il a été également constaté que les propriétés de tenue à la fatigue sont encore améliorées si le métal liquide au moment de la coulée a été convenablement dégazé par des procédés connus de l'homme du métier (dégazage par du chlore ou par des produits contenant du chlore, poches de dégazage à l'argon), de manière à ce que les teneurs en hydrogène dans le métal liquide soient inférieures à 0,15 g/cm3. Il a été également constaté que les propriétés de fatigue sont encore améliorées si au cours du laminage à chaud les deux dernières passes de laminage (épaisseur It has also been found that the fatigue properties are further improved if the liquid metal at the time of casting has been properly degassed by methods known to those skilled in the art (degassing with chlorine or products containing chlorine, argon degassing pockets), so that the hydrogen content in the liquid metal is less than 0.15 g / cm3. It has also been found that the fatigue properties are further improved if during hot rolling the last two rolling passes (thickness
d'entrée-épaisseur de sortie) sont supérieures à 15 mm chacune. input-output thickness) are greater than 15 mm each.
Les produits selon l'invention résistant à la fatigue sont caractérisés par une bonne santé interne, déterminée par un contrôle U.S au voisinage The products according to the invention resistant to fatigue are characterized by good internal health, determined by a U.S control in the vicinity.
du plan médian des tôles épaisses. the median plane of the thick plates.
L'appareil de contrôle utilisé est un émetteur-récepteur PR 02 de Synergetics ou 5052 de Panametrics avec les réglages suivants: US focalisés: tache focale (à -6 dB ou mi-amplitude) en forme d'ellipsoTde allongé / 100 mm x 600 am fréquence: 50 MHz Palpeur à large bande (&f = 70%) fo I1 est associé à des moyens d'acquisition numérique et de traitement du The control device used is a Synergetics PR 02 transceiver or Panametrics 5052 transceiver with the following settings: Focused US: focal spot (at -6 dB or mid-amplitude) elongate ellipsoid shape / 100 mm x 600 am frequency: 50 MHz Broad band probe (& f = 70%) fo I1 is associated with digital acquisition and processing means
signal, avec déplacement asservi du palpeur en xy au pas de 0,02 mm. signal, with controlled displacement of the probe in xy at a pitch of 0.02 mm.
L'appareil est étalonné à l'aide d'un bloc étalon de même nature et dans le même état de traitement thermique que le produit testé, comportant des trous à fond plat/ 50 et 100 am, auquel on attribue conventionnellement l'amplitude maximale de 80% sur l'écran de contrôle, ce qui fixe le gain The apparatus is calibrated using a standard block of the same nature and in the same state of heat treatment as the tested product, having flat bottom holes / 50 and 100 am, to which the maximum amplitude is conventionally attributed. 80% on the control screen, which fixes the gain
global Go.Global Go.
Le volume examiné, sur une tranche d'épaisseur maximale de 20 mm, est de The volume examined, on a slice of a maximum thickness of 20 mm, is
x 20 x 0,6 mm3.x 20 x 0.6 mm3.
Les mesures sont repérées sur plusieurs localisations pour obtenir des The measurements are located in several locations to obtain
valeurs statistiques fiables.reliable statistical values.
Les porosités sont définies par les pics dépassant un seuil, réglable, et The porosities are defined by the peaks exceeding a threshold, adjustable, and
fixé légèrement au-dessus du bruit de fond. set slightly above the background noise.
On détermine: - le nombre de porosités (de taille équivalente > 20 am, seuil de détection) par unité de volume - la moyenne arithmétique des amplitudes maximales Amax, Amax étant la valeur maximum de l'écho sur une porosité, - la moyenne arithmétique des amplitudes moyennes A, A étant égale à _ _1 ( 2 A dx dy, x et y étant les distances sur (xl-x2)(yl-y2)}f/ We determine: - the number of porosities (of equivalent size> 20 am, detection threshold) per unit volume - the arithmetic mean of the maximum amplitudes Amax, Amax being the maximum value of the echo on a porosity, - the arithmetic mean mean amplitudes A, A being equal to _ _1 (2 A dx dy, x and y being the distances on (xl-x2) (yl-y2)} f /
l'image de la porosité considérée (voir fig. 7). the image of the porosity considered (see Fig. 7).
Dans les conditions définies ci-dessus, les produits selon l'invention respectent les limites suivantes: Nombre de porosités S 800/cm3 Moyenne des Amplitudes moyennes A! 22 % Moyenne des Amplitudes maximales Amax I 50 % Dans la suite du texte nous utiliserons les abréviations ou notations suivantes: L = sens long TL = sens travers long TC = sens travers court R = contrainte maximale/contrainte minimale d'un cycle lors des essais de fatigue Kt = coefficient d'entaille &K = variation du facteur d'intensité de contrainte lors des essais de fatigue da/dn = vitesse de propagation des fissures de fatigue L'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples suivants, illustrés Under the conditions defined above, the products according to the invention respect the following limits: Number of porosities S 800 / cm3 Average of the average amplitudes A! 22% Average of the maximum amplitudes Amax I 50% In the rest of the text we will use the following abbreviations or notations: L = long direction TL = long direction TC = short transverse direction R = maximum stress / minimal stress of a cycle during fatigue tests Kt = notch coefficient & K = variation of stress intensity factor during fatigue tests da / dn = speed of propagation of fatigue cracks The invention will be better understood with the aid of the following examples, illustrated
par les figures 1 à 7.by Figures 1 to 7.
La figure 1 représente une coupe macrographique suivant le plan L/TC (long/travers court) d'une tôle de 118 mm d'épaisseur issue du format A FIG. 1 represents a L / TC (long / short-sided) macrographic section of a 118 mm thick sheet of A format
de l'exemple 1.of Example 1.
La figure 2 représente une coupe macrographique suivant le plan L/TC Figure 2 shows a macrographic section along the L / TC plane
d'une tôle de 125 mm issue du format B de l'exemple 1. a sheet of 125 mm from the format B of Example 1.
Les figures 3 et 4 représentent la densité et la répartition des phases intermétalliques des tôles issues respectivement de format A et B de FIGS. 3 and 4 show the density and the distribution of the intermetallic phases of the sheets respectively from A and B format of
l'exemple 1, plan L/TC.Example 1, L / TC plan.
Les figures 5 et 6 représentent dans un diagramme amplitude - nombre de porosités/cm3, les résultats des micrographies acoustiques réalisées sur FIGS. 5 and 6 represent in an amplitude - number of porosities / cm3 diagram, the results of acoustic micrographs made on
le produit de l'exemple 5, l'étalon étant un trou à fond plat $ 100 rm. the product of Example 5, the standard being a flat-bottomed hole of 100 μm.
La figure 7 représente le principe de détermination des grandeurs Amax et A. Les alliages seront désignés suivant la nomenclature de l'Aluminum Association. FIG. 7 represents the principle of determination of the Amax and A magnitudes. The alloys will be designated according to the nomenclature of the Aluminum Association.
EXEMPLE 1EXAMPLE 1
Des plaques en alliage 7010 ont été élaborés d'une part en formats d'épaisseur 420 mm après scalpage (hors invention: format A) et d'autre part en format d'épaisseur 280 mm après scalpage (selon l'invention: format B). L'épaisseur de métal enlevée au scalpage est identique dans les deux cas. La teneur en hydrogène dans le métal liquide est dans les 7010 alloy plates were developed firstly in 420 mm thickness after scalping (outside the invention: A format) and secondly in 280 mm thickness after scalping (according to the invention: format B format ). The thickness of metal removed on scalping is identical in both cases. The hydrogen content in the liquid metal is in the
deux cas < 0,15 g/cm3.two cases <0.15 g / cm3.
Ces plaques scalpées ont été homogénéisées dans des conditions identiques (30 heures à 470 C), puis laminées à chaud à 390 C dans des conditions identiques, avec la séquence suivante de passes de laminage: Format A: 20-30-40-40-34-34 mm Format B: 22-23-26-28-32 mm L'épaisseur finale des tôles est de 118 mm pour le format A, ce qui conduit à un facteur de corroyage L de 3,56 pour le format A et de 125 mm pour le format B, ce qui conduit à un facteur de corroyage L de 2,24 pour le format B. On dispose d'un traceur du facteur de corroyage révélé par le facteur de forme du grain métallurgique dans une coupe L/TC (figures 1 et 2). Le facteur de forme du grain de coulée est de l'ordre de 4 à 6 pour le format A et de l'ordre de 2 à 3 pour le format B. Les deux tôles ont ensuite subi un traitement de mise en solution de 8 heures à 480 C suivi d'une trempe à l'eau, d'une traction contrôlée de 2, 1% et d'un traitement de revenu de 10 heures à 120 C suivi de 8 heures à 170 C, de manière à leur conférer les caractéristiques de l'état T 7651. Les deux tôles ont fait l'objet d'une caractérisation complète en fatigue avec des essais "stair-case" à 105 cycles dans le sens TL à mi- épaisseur avec R = 0,05. Les éprouvettes de fatigue de l'essai "stair- case" ont été utilisées pour mesurer par analyse d'image sur coupe micrographique la taille et le nombre des microposités. Les mesures par analyse d'image ont été effectuées sur coupe polie dans un plan L - TC à mi-épaisseur, sous grossissement x 100, avec examen de 150 champs de 1 mm x 1 mm, soit une surface totale examinée de 150 mm2 par éprouvette. Le paramètre mesuré est le Dmax, plus grande dimension dans le plan d'observation, pour tous les Dmax > à 20 microns. Les résultats des caractérisations en fatigue "stair-case" et des mesures de la densité surfaçique des microporosités sont rassemblées au Tableau I. Les résultats de vitesses de propagation These scalped plates were homogenized under identical conditions (30 hours at 470 C) and then hot-rolled at 390 ° C. under identical conditions, with the following sequence of rolling passes: Format A: 20-30-40-40- 34-34 mm Format B: 22-23-26-28-32 mm The final thickness of the sheets is 118 mm for the A format, which leads to a wrenching factor L of 3.56 for the A format and of 125 mm for the B format, which leads to a wrenching factor L of 2.24 for the B format. A plotter of the regrinding factor revealed by the metallurgical grain form factor in a section L is available. TC (Figures 1 and 2). The shape factor of the pouring grain is of the order of 4 to 6 for the format A and of the order of 2 to 3 for the format B. The two sheets then underwent an 8 hour dissolution treatment at 480 C followed by quenching with water, a controlled pull of 2.1% and a treatment of income of 10 hours at 120 C followed by 8 hours at 170 C, so as to give them the characteristics of state T 7651. The two sheets were subjected to a complete fatigue characterization with "stair-case" tests at 105 cycles in the TL direction at mid-thickness with R = 0.05. The fatigue test pieces of the "staircase" test were used to measure the size and number of microposities by microscopic image analysis. Measurements by image analysis were performed on a polished section in a mid-thickness L-TC plane, under 100 x magnification, with examination of 150 fields of 1 mm x 1 mm, ie a total examined surface of 150 mm 2 per specimen. The parameter measured is Dmax, the largest dimension in the observation plane, for all Dmax> 20 microns. The results of the stair-case fatigue characterizations and measurements of the surface density of the microporosities are summarized in Table I. The results of propagation velocities
de fissures sont rassemblées dans le tableau II. cracks are collected in Table II.
TABLEAU ITABLE I
Epais.finale Contrainte à Nombre de Nombre de RpO,2 (mm) (MPa) /cm2 ayant /cm2 ayant (MPa) < Dmax >100 mm Dmax (100 amn A-coulee 118 212 15 107 3 455 A-coulée 118 210 5 110 10 455 B-coulée 125 246 5 67 O 453 Thickness. Constraint to Number of RpO, 2 (mm) (MPa) / cm2 having / cm2 having (MPa) <Dmax> 100 mm Dmax (100 amn A-cast 118 212 15 107 3 455 A-casting 118 210 5 110 10 455 B-casting 125 246 5 67 O 453
9319393193
TABLEAU IITABLE II
Epaisseur finale da/dN à lOMPaïm da/dN à 20MPaim Format de la tôle (mm) (mm/cycle) (mm/cycle) A-coulée 92990 118 -4 -3 Final thickness da / dN to ODM da / dN to 20MPaim Sheet format (mm) (mm / cycle) (mm / cycle) A-casting 92990 118 -4 -3
1,8 10 101.8 10 10
B-coulée 93139 125 -4 -3B-casting 93139 125 -4 -3
10 1010 10
Il apparait clairement à l'examen de ces résultats que l'utilisation du format de coulée selon l'invention (Format B) permet d'améliorer très significativement le niveau de contrainte admissible à 105 cycles et la vitesse de propagation des fissures da/dn à &K = 10 MPa 4m. Cette amélioration est corrélée à une diminution de l'ordre de 40% des porosités ayant des Dmax compris entre 20 am (limite de détection) et It is clear from the examination of these results that the use of the casting format according to the invention (Format B) makes it possible to very significantly improve the stress level admissible at 105 cycles and the crack propagation speed da / dn. at & K = 10 MPa 4m. This improvement is correlated with a decrease of about 40% of porosities with Dmax between 20 am (limit of detection) and
rm, et à la disparition des porosités ayant un Dmax > 100 am- rm, and the disappearance of porosities with a Dmax> 100 am-
Les figures 3 et 4 montrent la taille et la répartition des intermétalliques dans le cas des deux formats. On constate une taille et une densité d'intermétalliques réduites dans le cas du format B. Figures 3 and 4 show the size and distribution of intermetallics for both formats. There is reduced intermetallic size and density in the case of the B format.
EXEMPLE 2EXAMPLE 2
Des plaques en alliage 7050 ont été élaborées d'une part en formats d'épaisseur 420 mm après scalpage (hors invention: format A) et d'autre part en format d'épaisseur 280 mm après scalpage (selon l'invention: format B). L'épaisseur de métal enlevée au scalpage est identique dans les deux cas. La teneur en hydrogène dans le métal est dans les deux cas 7050 alloy plates were developed on the one hand in 420 mm thick formats after scalping (outside the invention: A format) and on the other hand in 280 mm thickness after scalping (according to the invention: format B ). The thickness of metal removed on scalping is identical in both cases. The hydrogen content in the metal is in both cases
< 0,15 g/cm3.<0.15 g / cm3.
Ces plaques ont été homogénéisées dans des conditions identiques (16 heures à 475 C), puis laminées à chaud avec la séquence suivante des 2 dernières passes de laminage: Format A 28 mm/32 mm épaisseur finale 204 mm Format B 34 mm/34 mm épaisseur finale 204 mm Ceci conduit à un facteur de corroyage C de 2,05 pour le format A et de 1,37 pour le format B. Les deux tôles ont ensuite subi un traitement de remise en solution de 20 heures à 478 C suivi d'une trempe à l'eau, une traction contrôlée de 1,6% et un traitement de revenu de 6 heures à 120 C suivi de 21 heures à 165 C These plates were homogenized under identical conditions (16 hours at 475 ° C.) and then hot-rolled with the following sequence of the last 2 rolling passes: Format A 28 mm / 32 mm Final thickness 204 mm Format B 34 mm / 34 mm final thickness 204 mm This leads to a hardening factor C of 2.05 for the A format and 1.37 for the B format. The two sheets then underwent a 20-hour resetting treatment at 478 C followed by water quenching, controlled pulling of 1.6% and a 6 hour treatment at 120 C followed by 21 hours at 165 C
de manière à leur conférer les caractéristiques de l'état T 7451. in order to give them the characteristics of the state T 7451.
Les deux tôles ont fait l'objet d'une caractérisation en durée de vie en fatigue sous 242 MPa; R = 0,1; Kt = 1. Les moyennes logarithmiques de durée de vie sur 8 éprouvettes prélevées dans le sens TL à mi-largeur et mi-épaisseur des tôles sont regroupées dans le Tableau III, ainsi que le nombre maximum de porosités par cm2. A cet état la limite élastique est de 411 MPa dans le sens TL pour la tôle issue du format B (selon l'invention) et de 420 MPa dans le sens TL pour la tôle issue du format A Both sheets were characterized in fatigue life under 242 MPa; R = 0.1; Kt = 1. The logarithmic life averages on 8 specimens taken in the TL direction at mid-width and mid-thickness of the sheets are grouped together in Table III, as well as the maximum number of porosities per cm 2. In this state, the elastic limit is 411 MPa in the TL direction for the plate resulting from the B format (according to the invention) and 420 MPa in the TL direction for the plate resulting from the A format.
(hors invention).(except invention).
TABLEAU IIITABLE III
Epaisseur finale Moyenne Nombre maximum RpO,2 Format de la tôle logarithmique de porosités/ TL (mm) de durée de (cm2) (MPa) vie (en cycles) A-coulee 96343 204 71000 7 420 B-coulée 96381 204 118000 4 411 Il apparait clairement à l'examen de ces résultats que l'utilisation du format de coulée selon l'invention (format B) permet d'améliorer très significativement le niveau de durée de vie en fatigue et de réduire la Final thickness Average Maximum number RpO, 2 Format of the logarithmic plate of porosity / TL (mm) duration of (cm2) (MPa) life (in cycles) A-cast 96343 204 71000 7 420 B-cast 96381 204 118000 4 411 It is clear from the examination of these results that the use of the casting format according to the invention (format B) makes it possible to very significantly improve the level of fatigue life and to reduce the
densité des microporosités.density of microporosities.
EXEMPLE 3EXAMPLE 3
Des plaques en alliage 7010 ont été élaborées d'une part en format d'épaisseur 420 mm après scalpage (hors invention: format A) et d'autre part en format d'épaisseur 350 mm après scalpage (selon l'invention: format C). L'épaisseur de métal enlevée au scalpage est identique dans les deux cas. La teneur en hydrogène dans le métal est dans les deux cas 7010 alloy plates were developed on the one hand in 420 mm thick format after scalping (outside the invention: A format) and secondly in 350 mm thick format after scalping (according to the invention: C format ). The thickness of metal removed on scalping is identical in both cases. The hydrogen content in the metal is in both cases
( 0,15 g/cm3.(0.15 g / cm3.
Ces plaques ont subi la gamme de transformation décrite dans l'exemple 1 jusqu'à une épaisseur finale de 120 mm. Le rapport de corroyage L est donc de 3,5 pour le format A et de 2,91 pour le format C.25 Ces tôles ont été caractérisées en fatigue à l'état T7651 sous 242 MPa, These plates underwent the transformation range described in Example 1 to a final thickness of 120 mm. The wrought ratio L is therefore 3.5 for the format A and 2.91 for the C.25 format. These sheets have been characterized in fatigue in the T7651 state at 242 MPa.
avec R = 0,1; Kt = 1. La moyenne logarithmique de durées de vie obtenues sur 8 échantillons prélevés dans le sens TL dans le plan médian des produits sont réunies dans le Tableau IV. A cet état, la limite élastique30 est de 470 MPa. with R = 0.1; Kt = 1. The log-average of lifetimes obtained on 8 samples taken in the TL direction in the median plane of the products are shown in Table IV. At this state, the yield point is 470 MPa.
TABLEAU IVTABLE IV
Epaisseur finale Moyenne Allongement TC(%) Format (mm) logarithmique de durée de vie (cycles) Final thickness Average TC elongation (%) Log length (mm) format (mm)
A 120 78599 3,6A 120 78599 3.6
C 120 124535 5,3C 120 124535 5.3
L'utilisation du format C selon l'invention permet d'améliorer la durée The use of the format C according to the invention makes it possible to improve the duration
de vie en fatigue et la valeur des allongements Travers Court. of life in fatigue and the value of lengthening Short Travers.
EXEMPLE 4EXAMPLE 4
Quatre plaques en alliage 7010 ont été élaborées en format d'épaisseur 280 mm après scalpage (selon l'invention: format B). Les teneurs en hydrogène dans le métal coulé et les valeurs des dernières passes de laminage sont reportées au Tableau V. Les limites élastiques et la limite de fatigue à 106 cycles ont été mesurées à l'état T7651 et figurent au Four plates 7010 alloy were developed in 280 mm thickness after scalping (according to the invention: format B). The hydrogen contents in the cast metal and the values of the last rolling passes are reported in Table V. The elastic limits and the fatigue limit at 106 cycles were measured in the T7651 state and are shown in FIG.
Tableau V (sens TL).Table V (TL direction).
TABLEAU VTABLE V
- -- -
Format H2 2 dernières Porosités/cm2 Contrainte de RpO,2 (g/cm3) Passes (mm) (> 20 am) rupture à 106 TL cycles (MPa) (MPa) H2 format 2 last Porosities / cm2 RpO stress, 2 (g / cm3) Passes (mm) (> 20 am) rupture at 106 TL cycles (MPa) (MPa)
B/1 0,3 7/5 109 115 5,9 446B / 1 0.3 7/5 109 115 5.9 446
B/2 0,3 17/16 90 112 3,8 443B / 2 0.3 17/16 90 112 3.8 443
B/3 < 0,15 6/5 16 200 26,1 451B / 3 <0.15 6/5 16 200 26.1 451
B/4 < 0,15 19/18 7 215 11,3 455B / 4 <0.15 19/18 7 215 11.3 455
L'effet de la teneur en hydrogène est très significatif, l'effet des passes rebouchantes au laminage est moins marqué et sensible seulement The effect of the hydrogen content is very significant, the effect of rolling passes to rolling is less pronounced and sensitive only
sur les faibles niveaux d'hydrogène. on low levels of hydrogen.
EXEMPLE 5EXAMPLE 5
Quatre plaque en alliage 7050 ont été élaborées en format d'épaisseur 280 Four 7050 alloy plates were developed in 280-thick format
mm (selon l'invention: format B).mm (according to the invention: format B).
Deux de ces plaques ont été élaborées avec un lit de fusion ne comportant pas de copeaux recyclés, les deux autres plaques ont été élaborées avec Two of these plates were developed with a melting bed not containing recycled chips, the other two plates were developed with
un lit de fusion comportant 10% de copeaux recyclés. a melting bed comprising 10% recycled chips.
Ces plaques ont été transformées selon la gamme décrite dans l'exemple 2, et conduites jusqu'à des épaisseurs finales de 200 mm et 150 mm. Les moyennes logarithmiques de durée de vie en fatigue sous 242 MPa, R = 0,1, Kt = 1 à l'état T 7451 ont été mesurées dans chaque cas. Les résultats These plates were transformed according to the range described in Example 2, and conducted to final thicknesses of 200 mm and 150 mm. The logarithmic averages of fatigue life at 242 MPa, R = 0.1, Kt = 1 at T 7451 were measured in each case. The results
sont regroupés dans le Tableau Vl.are grouped in Table VI.
TABLEAU VITABLE VI
Repère Teneur en copeaux Epaisseur Moyenne RpO,2 du lit de fusion finale logarithmique TL de durée de vie (MPa) (%) (mm) (cycles) Marked Chip Content Average Thickness RpO, 2 of the final logarithmic TL melting time (MPa) (%) (mm) (cycles)
201 0% 200 118000 411201 0% 200 118000 411
202 0% 150 145000 436202 0% 150 145000 436
203 10% 200 93000 413203 10% 200 93000 413
204 10% 150 112000 447204 10% 150 112000 447
Nous avons utilisé dans ce cas la technique de caractérisation des In this case we used the technique of characterization of
porosités par ultrasons à 50 MHz comme décrit ci-dessus. Ultrasonic porosities at 50 MHz as described above.
Les résultats obtenus sont groupés à la figure 5. On vérifie bien en comparant les domaines caractéristiques 201 et 203 un effet marqué de la composition du lit de fusion pour les tôles de 200 mm d'épaisseur, le produit 201 sans copeaux présentant le nombre de porosités le plus faible corrélé au niveau de fatigue le plus élevé. Cette différence est atténuée pour le moindre nombre de porosités sur des tôles de 150 mm d'épaisseur (comparaison des domaines caractéristiques 202 et 204) du fait de l'écrouissage plus élevé. Cependant, le niveau de fatigue du produit 202 reste significativement plus élevé que celui du produit 204, confirmant The results obtained are grouped together in FIG. 5. It is verified by comparing the characteristic domains 201 and 203 a marked effect of the composition of the melting bed for the sheets 200 mm thick, the product 201 without chips having the number of porosity the lowest correlated to the highest fatigue level. This difference is attenuated for the lower number of porosities on sheets of 150 mm thickness (comparison of the characteristic domains 202 and 204) due to the higher work hardening. However, the level of fatigue of the product 202 remains significantly higher than that of the product 204, confirming
l'importance de la qualité du lit de fusion. the importance of the quality of the melting bed.
1l1l
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