FR2717827A1 - High-grade aluminum alloy in Scandium and process for producing this alloy. - Google Patents
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Abstract
Description
AuAGi D9'ALUMINIOUM À, HAUTES TENEURS Eu SCANIUM ET PROC'DEAuAGi D9'ALUMINIOUM AT HIGH LEVELS SCANIUM AND PROCESSES
DE FABRICATION DES PRODUITS SEMI-FINIS. MANUFACTURING OF SEMI-FINISHED PRODUCTS.
L'invention se rapporte au domaine de la métallurgie des alliages d'ahlmnim. Les alliages d'aluminium faisant l'objet de l'invention contiennent du scandium et sont alliés à du magnésium, du cuivre, du zinc, du silicium, du lithium, à un ou plusieurs métaux de transition du groupe de The invention relates to the field of metallurgy alloys ahlmnim. The aluminum alloys of the invention contain scandium and are combined with magnesium, copper, zinc, silicon, lithium, one or more transition metals of the group of
terre rare. Ces alliages sont destinés à être utilisés dans rindustrie de fabrication de produits semni- rare earth. These alloys are intended to be used in the semiconductor product manufacturing industry.
finis pressés ou laminés.pressed or rolled finishes.
Selon l'art antérieur connu, on sait que les alliages d'aluminium ne possèdent pas de caractéristiques suffisamment hautes de résistance, en particulier sur: According to the known prior art, it is known that aluminum alloys do not have sufficiently high resistance characteristics, in particular on:
* les limites de fluidité en état recuit. * the fluidity limits in the annealed state.
* les limites de fluidité en état de déformation à chaud * the fluidity limits in the state of hot deformation
: les limites de fluidité des alliages traités thermiquement. : the fluidity limits of heat-treated alloys.
La méthode répandue de production des produits semi-finis d'alliages d'aluminium est la suivante: les lingots d'alliage d'aluminium obtenus par un procédé continu dans un cristallisoir à glissement sont soumnis à: * homogénéisation de 520 à 550 C * laminage à chaud ou pressage après chauffage des lingots avant la déformation de 480 C à 500 C * laminage à froid et recuits intermédiaires The widespread method of production of semi-finished aluminum alloy products is as follows: aluminum alloy ingots obtained by a continuous process in a sliding crystallizer are subject to: * homogenization of 520 to 550 ° C * hot rolling or pressing after heating ingots before deformation of 480 C to 500 C * cold rolling and intermediate annealing
* traitement thermique des produits semi-finis. * heat treatment of semi-finished products.
Le but de la présente invention concerne le développement des compositions d'un alliage à base d'aluminium garantissant de hautes caractéristiques de résistance des matériaux en état recuit, en déformation chaude ou en traitement thermique (trempage + vieillissement), ainsi que l'augmentation de résistance des soudures gardant les propriétés de déformnnabilité lors du traitement The object of the present invention relates to the development of compositions of an aluminum-based alloy guaranteeing high characteristics of resistance of the materials in the annealed state, in hot deformation or in heat treatment (soaking + aging), as well as the increase resistance of welds retaining deformability properties during treatment
sous pression.under pressure.
Le but fixé est obtenu non seulement par rintroduction dans ralliage proposé de scandium, de zirconium, de cérium, de vanadium à la répartition des composants (Voir Tableau 1.1), mais The goal is achieved not only by the introduction into the proposed combination of scandium, zirconium, cerium, vanadium and the distribution of components (see Table 1.1), but
également par la technologie de fabrication des produits semi-finis. also by the manufacturing technology of semi-finished products.
L'invention permet d'augmenter la résistance des soudures ainsi que celle des constructions et de diminuer le poids des constructions soudées de différents types et dans différents domaines The invention makes it possible to increase the resistance of welds as well as that of constructions and to reduce the weight of welded constructions of different types and in different fields.
d'applications.applications.
Le but de la présente invention est obtenu par le procédé de fabrication de produits semi-finis qui se compose de: * moulage des lingots à la vitesse de refroidissement lors de la cristallisation supérieure à 0,5 C * homogénéisation des lingots de 430 C à 450 C * laminage à chaud ou pressage à une température de début de déformation (de 430 C à 450 C) The object of the present invention is obtained by the process of manufacturing semi-finished products which consists of: * molding ingots at the cooling rate during crystallization higher than 0.5 C * homogenization of the ingots of 430 C to 450 C * hot rolling or pressing at a start of deformation temperature (430 C to 450 C)
et de fin de déformation (300 C).and end of deformation (300 C).
À déformation à froid et recuits intermédiaires à 400 C (vitesse de déformation inférieure à 100 s) Cold deformation and intermediate annealing at 400 C (deformation rate less than 100 s)
* traitement thermique des produits semi-finis. * heat treatment of semi-finished products.
Le défaut de la méthode répandue appliquée aux alliages d'aluminium au scandium est que le fait d'utiliser une haute température d'homogénéisation et de laminage à chaud ainsi que des grandes vitesses de déformation provoque l'apparition dans la structure de l'alliage de grands précipités secondaires de la phase ScA13 (diamètre plus de 200 nm) et également l'aggravation de reffet de The defect of the widespread method applied to scandium aluminum alloys is that the fact of using a high temperature homogenization and hot rolling as well as high rates of deformation causes the appearance in the structure of the alloy large secondary precipitates of the ScA13 phase (diameter greater than 200 nm) and also the
durcissement structural.structural hardening.
La méthode répandue la plus proche de la méthode proposée a été choisie comme méthode- The widespread method closest to the proposed method was chosen as a method
prototype: moulage des alliages d'aluminium dans un cristallisoir à glissement à la vitesse de refroidissement lors de la cristallisation supérieure à 0,5 C/s permet d'obtenir des lingots prototype: casting of aluminum alloys in a crystallizer with a cooling rate at the crystallization rate greater than 0.5 C / s makes it possible to obtain ingots
d'alliages de solution solide sursaturée de scandium. of solid solution alloys supersaturated with scandium.
homogénéisation des lingots à la température de 430 C à 450 C amène à la décomposition de la solution solide sursaturée et à la formation de précipités secondaires de la phase ScAI3 de homogenization of the ingots at a temperature of 430 ° C. to 450 ° C. leads to the decomposition of the supersaturated solid solution and to the formation of secondary precipitates of the ScAI3 phase of
diamètre 5 à 60 nm.diameter 5 to 60 nm.
déformation ultérieure du lingot à chaud aux mêmes températures (de 430 C à 450 C) et à des vitesses moyennes de déformation de 20 à 30 m/min. contribue à la formation autour des précipités secondaires ScAI3 d'une substructure polygonisée, résistante au développement des processus de recristallisation subsequent deformation of the hot ingot at the same temperatures (from 430 C to 450 C) and average deformation rates of 20 to 30 m / min. contributes to the formation around ScAI3 secondary precipitates of a polygonized substructure, resistant to the development of recrystallization processes
Les réchauffements technologiques postérieurs ne doivent pas contribuer au changement considé- Subsequent technological warming must not contribute to the significant change
rable de la morphologie des précipités secondaires de la phase ScAI3 et de rangle de la of the morphology of the secondary precipitates of the ScAI3 phase and of the
désorientation des sous-grains.disorientation of the sub-grains.
L'utilisation de basses vitesses de refroidissement de 5 à 10 C/min. lors du moulage ne permettra The use of low cooling rates of 5 to 10 C / min. during molding will only allow
pas d'avoir des lingots à l'état d'une solution solide sursaturée de scandium dans raminium. not to have ingots in the state of a solid supersaturated solution of scandium in raminium.
L'utilisation de hautes températures d'homogénéisation (plus de 450 C) et de la déformation à chaud ainsi que de grandes vitesses de déformation produira la formation de précipités secondaires The use of high homogenization temperatures (over 450 ° C) and hot deformation as well as high deformation rates will result in the formation of secondary precipitates
de la phase ScA13 de plus de 100 nm et l'affaiblissement des caractéristiques de résistance. of the ScA13 phase of more than 100 nm and the weakening of the resistance characteristics.
L'utilisation de basses températures de traitement thermique des lingots inférieures à 300 C provoquera une décomposition partielle de la solution solide sursaturée de scandium dans l'aluminium, la diminution de la part volumique des précipités secondaires de la phase ScAI3 et comme conséquence, les basses valeurs des caractéristiques de résistances. L'amélioration des caractéristiques de résistance des alliages d'aluminium suivant la méthode du traitement est garantie par l'introduction du scandium de 0,15 à 0,5 %' et du zirconium de 0,05 à 0, 3 %o. Les alliages peuvent avoir dans leur composition un ou plusieurs éléments du groupe: À Silicium 0,5- 12 * Magnésium 0,5-10 À Cuivre 0, 5 - 10 ò Zinc 0,5 - 10 * Lithium 0,5 - 5,0 Argent 0,5 - 10,0 Le durcissement par les éléments ci-dessus énumérés est obtenu par le processus d'alliage de la solution solide et par le dégagement des phases correspondantes des durcisseurs lors du The use of low heat treatment temperatures of the ingots lower than 300 C will cause a partial decomposition of the supersaturated solute solution of scandium in aluminum, the decrease in the volume fraction of the secondary precipitates of the ScAI3 phase and as a consequence, the low values of resistance characteristics. The improvement of the strength characteristics of the aluminum alloys according to the treatment method is ensured by the introduction of the scandium of 0.15 to 0.5% and zirconium of 0.05 to 0.3%. The alloys can have in their composition one or more elements of the group: Silicon 0,5-12 * Magnesium 0,5-10 to Copper 0,5 - 10 ò Zinc 0,5 - 10 * Lithium 0,5 - 5, 0 Silver 0.5 - 10.0 Curing by the elements listed above is obtained by the alloying process of the solid solution and by the release of the corresponding phases of the hardeners during
vieillissement.aging.
L'amélioration complémentaire de l'ensemble des propriétés mécaniques des semi-produits d'alliages d'aluminium au scandium est liée au processus d'alliage par au moins un ou plusieurs éléments du groupe: Manganèse 0,30-2,50 T litane 0, 05-0,50 Cérium 0,05-0,30 Chrome 0,10-1,00 30. Vanadium 0,05-0,30 Molybdène 0,05-0,30 Cobalt 0,05-0,30 Nickel 0,10-1,50 L'introduction de ces éléments produit une modification de la structure du lingot (affinement du grain), l'augmentation de la température du début de recristaUllisation et de la température de vieillissement * ( ,o) - masse, % La diminution de la teneur de ces éléments au-dessous de la limite indiquée ne provoque ni modification de la structure du lingot, ni l'augmentation de la température du début de The complementary improvement of all the mechanical properties of the scandium aluminum alloy semi-products is linked to the alloying process by at least one or more elements of the group: Manganese 0.30-2.50 T litane 0, 05-0.50 Cerium 0.05-0.30 Chromium 0.10-1.00 30. Vanadium 0.05-0.30 Molybdenum 0.05-0.30 Cobalt 0.05-0.30 Nickel 0.10-1.50 The introduction of these elements produces a modification of the ingot structure (grain refinement), the increase of the temperature of the recrystallization start and the aging temperature * (, o) - mass ,% The decrease in the content of these elements below the indicated limit causes neither modification of the structure of the ingot nor the increase of the temperature of the beginning of
recristallisation, ni amélioration des propriétés mécaniques. recrystallization, nor improvement of the mechanical properties.
L'augmentation de la teneur des éléments indiqués entraîne la formation, dans la structure, de grandes quantités d'intermétalloides, la fragilisation des alliages et raffaiblissement des The increase in the content of the indicated elements results in the formation, in the structure, of large quantities of intermetalloids, embrittlement of the alloys and weakening of the
caractéristiques de résistance.resistance characteristics.
L'invention sera mieux comprise à l'aide d'exemples illustratifs. The invention will be better understood with the help of illustrative examples.
Ci-dessous l'invention d'alliage d'aluminium au scandium sous quatre variantes avec leurs Below the invention of scandium aluminum alloy in four variants with their
caractéristiques et leurs applications. characteristics and their applications.
Variante N 1 Le9s conmpositions et fes résultats sont reportés au Tableau 1.1) Les additions dans l'alliage-prototype de scandium et de vanadium en combinaison avec au moins un métal du groupe contenant manganèse, chrome, titane durcissent l'alliage par formation d'intermétalloides secondaires de dispersion et déterminent l'apparition d'un effet structural dans le semi-produit déformé à chaud; cet effet est la conservation de la structure non recristallisée ce qui Variant N 1 The conditions and results are reported in Table 1.1) The additions in the prototype alloy of scandium and vanadium in combination with at least one metal of the group containing manganese, chromium, titanium harden the alloy by formation of secondary intermetalloids of dispersion and determine the appearance of a structural effect in the hot-deformed semi-product; this effect is the conservation of the non-recrystallized structure which
durcit en supplément l'alliage.in addition hardens the alloy.
L'addition du béryllium protège l'alliage de roxydation lors de moulage, soudage, ce qui contribue The addition of beryllium protects the roxidation alloy during molding, welding, which contributes
à l'augmentation de la résistance de l'alliage et des soudures. to increase the strength of the alloy and welds.
L'addition de cérium diminue la teneur de l'hydrogène dissous dans l'alliage par formation d'hydrures, ce qui contribue à l'augmentation de la densité de la soudure (diminution de la porosité gazeuse). L'effet positif maximnum est obtenu si on introduit conjointement du scandium, du vanadium, du cérium et du béryllium dans l'alliage contenant magnésium et un ou plusieurs métaux du groupe The addition of cerium decreases the dissolved hydrogen content in the alloy by hydride formation, which contributes to the increase of the density of the weld (decrease of the gas porosity). The maximum positive effect is obtained if scandium, vanadium, cerium and beryllium are introduced together into the alloy containing magnesium and one or more metals of the group.
(zirconium, manganèse, chrome, titane). (zirconium, manganese, chromium, titanium).
Variante N2 (Les conrositions et fies résultats sont reportés au TaIb u 1.2) Les additions dans ralliage-prototype de scandium et de zirconium et de vanadium en combinaison avec au moins un métal du groupe contenant manganèse, chrome, titane durcissent ralliage par formation d'intermétalloides secondaires de dispersion et déterminent la conservation d'un effet structural dans un semi- produit recuit, la conservation de la structure non-recristallisée, ce qui durcit en supplément l'alliage. Les additions du cérium durcissent en supplément l'alliage par Variant N2 (The conrositions and the results are reported in TaIb u 1.2) The additions in prototype-proton of scandium and zirconium and vanadium in combination with at least one metal of the group containing manganese, chromium, titanium harden formation-forming secondary intermetalloids of dispersion and determine the preservation of a structural effect in a semi-annealed product, the preservation of the non-recrystallized structure, which hardens in addition the alloy. Additions of cerium harden the alloy by
formation des hydrures et oxydes et diminuent la teneur des impuretés gazeuses en solution solide. formation of hydrides and oxides and decrease the content of gaseous impurities in solid solution.
L'effet maximum est obtenu par introduction conjointe des constituants (Voir Tableau 1.2). The maximum effect is obtained by the joint introduction of the constituents (see Table 1.2).
Variante 3 Les cornpositions et Les résufitats sont reportés au _ableau 13) Les additions dans l'alliage-prototype de scandium, de vanadium, de cérium et de zirconium en combinaison avec au moins un métal du groupe contenant manganese, chrome, titane durcissent l'alliage par formation d'intermétalloides secondaires de dispersion et déterminent rapparition d'un effet structural dans le semi-produit déformé à chaud. Cet effet est la conservation de la structure Variation 3 The compositions and results are reported in Table 13. The additions in the prototype alloy of scandium, vanadium, cerium and zirconium in combination with at least one metal of the manganese, chromium and titanium containing group harden alloy by formation of secondary intermetalloids of dispersion and determine a report of a structural effect in the hot-deformed semi-product. This effect is the conservation of the structure
non recristallisée, ce qui durcit en supplément l'alliage. not recrystallized, which in addition hardens the alloy.
L'addition de cérium diminue également la teneur de l'hydrogène dissous dans l'alliage par The addition of cerium also decreases the content of dissolved hydrogen in the alloy by
formation des hydrures, ce qui contribue à la diminution de la porosité gazeuse de l'alliage. formation of the hydrides, which contributes to the reduction of the gaseous porosity of the alloy.
L'effet positif maximum (Voir Tableau 1.4) est obtenu si, dans l'alliage d'aluminium contenant cuiTe et magnésium, on introduit conjointement du scandium, du vanadium, du cérium et du The maximum positive effect (see Table 1.4) is obtained if, in the aluminum alloy containing cuiTe and magnesium, scandium, vanadium, cerium
zirconium en combinaison avec les métaux transitoires: manganèse, chrome, titane. zirconium in combination with transient metals: manganese, chromium, titanium.
Vqariante 4 (Les comrostions et les résdultats sont reportés au Fabieau 1.4) L'introduction dans l'alliage-prototype du zirconium, du vanadium et au moins d'un métal du groupe chrome, titane, molybdène durcit l'alliage par précipités secondaires de dispersion des intermétalloides des métaux transitoires et par formation dans ralliage d'une structure polygonisée Variant 4 (The results and results are reported in Fabieau 1.4) The introduction into the prototype alloy of zirconium, vanadium and at least one metal of the chromium, titanium and molybdenum group hardens the alloy by secondary precipitates of dispersion of intermetalloids of transient metals and formation in joining a polygon structure
résistante au développement des processus de recristallisation. resistant to the development of recrystallization processes.
L'effet positif maximum est obtenu par introduction conjointe des composants (Voir Tableau 1.4). The maximum positive effect is obtained by joint introduction of the components (see Table 1.4).
EXEMPSEXEMPS
Pour essayer les quatre variantes proposées plusieurs fusions ont été préparées. To try out the four proposed variants, several mergers have been prepared.
FUSIONK 1FUSIONK 1
Les compositions des alliages préparés sont présentées dans le Tableau 2 Les alliages 1 à 3 représentent l'alliage proposé avec une teneur des constituants: minimale (1), The compositions of the alloys prepared are shown in Table 2. The alloys 1 to 3 represent the proposed alloy with a content of the constituents: minimum (1),
optimale (2), maximale (3).optimal (2), maximum (3).
Les compositions 4 à 7 sont celles avec la teneur optimale des constituants et avec du manganèse à la place du zirconium (4), du chrome à la place du zirconium (5), du titane à la place du zirconium (6). The compositions 4 to 7 are those with the optimum content of the constituents and with manganese instead of zirconium (4), chromium instead of zirconium (5), titanium instead of zirconium (6).
Composition 7 représente l'alliage proposé avec une teneur optimale de tous les constituants. Composition 7 represents the proposed alloy with an optimum content of all constituents.
Composition 8 représente un alliage-prototype avec une teneur moyenne des constituants, elle est Composition 8 represents a prototype alloy with an average content of the constituents, it is
donnée dans le Tableau 2 à titre de comparaison. given in Table 2 for comparison.
Les barres pressées de 10 mmin de diamètre et les tôles de 2 mmn d'épaisseur ont été fabriquées avec des alliages de toutes les compositions du Tableau 2. Les barres en état de pressage à chaud et en état recuit ainsi que les tôles en état recuit ont été testées à température ambiante. En plus les tôles en état recuit ont été soudées par soudage à l'arc dans rargon et les soudures ont été testées à température ambiante. Les résultats des essais de l'alliage proposé et de l'alliage-prototype sont Pressed rods of 10 mm diameter and 2 mm thick sheets were manufactured with alloys of all the compositions of Table 2. The bars in the state of hot pressing and in the annealed state as well as the sheets in annealed state were tested at room temperature. In addition the sheets in the annealed state were welded by arc welding in the lingon and the welds were tested at room temperature. The test results of the proposed alloy and prototype alloy are
présentés dans les Tableaux 3 et 4. presented in Tables 3 and 4.
Comme on le voit dans les données des Tableaux 3 et 4, ralliage proposé et les soudures de l'alliage proposé possèdent des caractéristiques élevées de résistance. L'alliage proposé est As can be seen from the data in Tables 3 and 4, the proposed bonding and welds of the proposed alloy have high strength characteristics. The proposed alloy is
beaucoup plus résistant que les alliages connus à base d'aluminium nondurci thermiquement. much more resistant than known alloys based on thermally noncured aluminum.
L'utilisation de l'alliage proposé permettra d'augmenter la résistance de construction et de diminuer le poids des constructions soudées de différents types et dans les différents domaines The use of the proposed alloy will increase the construction strength and reduce the weight of welded constructions of different types and in different areas
d'applications.applications.
FUSION2Fusion2
Des lingots de différentes compositions ont été coulés avec l'alliage proposé (voir Tableau 5). Des barres de lOmm de diamètre ont été fabriquées à partir de lingots de toutes compositions. Les Ingots of different compositions were cast with the proposed alloy (see Table 5). Bars of 10 mm in diameter were made from ingots of all compositions. The
vitesses limites d'écoulement du métal ont été définies au moment du pressage. Limit flow velocities of the metal were defined at the time of pressing.
Les barres de 10 mmin de diamètre ont été testées à la température ambiante en état recuit. Bars of 10 mm in diameter were tested at room temperature in the annealed state.
Le Tableau 6 présente les résultats des essais de 5 compositions de l'alliage proposé. Les Table 6 presents the results of testing the compositions of the proposed alloy. The
caractéristiques de l'alliage-prototype AMG2 (composition 6) sont données à titre de comparaison. characteristics of the AMG2 prototype alloy (composition 6) are given for comparison.
Comme on le constate dans les données du Tableau 6, l'alliage proposé possède de hautes caractéristiques de résistance. En état recuit, ralliage a une limite de résistance qui est de 2,5 à 4,5 kg/mm2 plus élevée et une limite de fluidité de 2,5 à 8,6 kg/mm2 plus élevée que celles de l'alliage-prototype. Les caractéristiques de déformabilité de ralliage proposé au traitement sous pression sont plus As can be seen from the data in Table 6, the proposed alloy has high strength characteristics. In the annealed state, a resistance limit of 2.5 to 4.5 kg / mm 2 is higher and a flow rate of 2.5 to 8.6 kg / mm 2 is higher than that of the alloy. prototype. The characteristics of the deformability of joining proposed to the pressure treatment are more
élevées que celle de ralliage-prototype. higher than that of prototype-rallying.
L'utilisation de l'alliage proposé permettra d'augmenter la résistance des constructions dans The use of the proposed alloy will increase the strength of the constructions in
différents domaines de l'industrie. different areas of the industry.
FUSIONJ3FUSIONJ3
Plusieurs alliages ont été préparés: alliage-prototype à composition chimique moyenne (1), alliage proposé avec une teneur minimale des composants (2), à composition chimique moyenne (3), avec une teneur maximale des composants (4), à composition chimique moyenne incluant du manganèse (5), à composition chimique moyenne incluant du chrome (6), à composition chimique moyenne incluant du titane (7), à composition chimique moyenne contenant les éléments suivants Several alloys have been prepared: alloy-prototype with medium chemical composition (1), proposed alloy with a minimum content of the components (2), with medium chemical composition (3), with a maximum content of the components (4), with chemical composition medium including manganese (5), medium chemical composition including chromium (6), medium chemical composition including titanium (7), medium chemical composition containing the following elements
manganèse, zirconium, chrome, titane(8). manganese, zirconium, chromium, titanium (8).
Les compositons chimiques des alliages sont présentées dans le Tableau 7. The chemical composites of the alloys are shown in Table 7.
Des tôles (lmm) laminées à froid ont été fabriquées à partir des alliages de toutes les compositions Cold rolled sheets (lmm) were made from the alloys of all compositions
du Tableau 7. Ces tôles traitées thermiquement ont été testées à la température ambiante. of Table 7. These heat-treated sheets were tested at room temperature.
Les régimes de traitement thermique: T - trempage en eau, après le réchauffement pendant 2h de 496 C à 505 C; vieillissement naturel - 1 mois; Tl - trempage en eau et vieillissement naturel en régime T + vieillissement artificiel pendant 14h à C. Le Tableau 8 présente les résultats des essais comparatifs des alliages de différentes compositions Heat treatment regimes: T - soaking in water, after heating for 2h from 496 C to 505 C; natural aging - 1 month; Tl - water soaking and natural aging in T + artificial aging regime for 14h to C. Table 8 presents the results of comparative tests of alloys of different compositions
du Tableau 7.of Table 7.
Comme on le voit dans les données du Tableau 8, l'alliage proposé possède des caractéristiques élévées de résistance par rapport à l'alliage-prototype. L'application de ralliage proposé permnnettra d'augmenter la résistance de construction et de diminuer le poids des ensembles dans les domaines As seen in the data of Table 8, the proposed alloy has high resistance characteristics relative to the prototype alloy. The proposed rallying application will allow to increase the build strength and decrease the weight of the sets in the domains
aéronotique et spatial.aeronotic and space.
FUSION4Fusion4
Plusieurs alliages ont été préparés: * alliage-prototype à composition chimique moyenne (1) * alliage proposé avec une teneur minimale des composants (2) * alliage à composition chimique moyenne (3) * alliage avec une teneur maximale des composants (4) * alliage à composition chimique moyenne incluant du chrome à la place du manganèse(5),du titane à la place du chrome (6), du molybdène à la place du manganèse (7) * alliage à composition chimique moyenne incluant du manganèse, du chrome, du titane, du molybdène (8) Several alloys have been prepared: * alloy-prototype with medium chemical composition (1) * alloy proposed with a minimum content of the components (2) * alloy with medium chemical composition (3) * alloy with a maximum content of the components (4) * medium-chemical alloy including chromium in place of manganese (5), titanium in place of chromium (6), molybdenum instead of manganese (7) * medium chemical alloy including manganese, chromium , titanium, molybdenum (8)
Les compositions chimiques sont présentées dans le Tableau 9. The chemical compositions are shown in Table 9.
Du fil étiré à froid de 0,1 mm de diamètre a été fabriqué à partir des alliages de toutes les compositions du Tableau 9. Le fil en état recuit (à 320 C pendant lh) a été essayé à la température ambiante, les résultats sont présentés dans le Tableau 10. Résistance électrique de l'alliage-prototype (1) est de p=3,2 microhm/cm2, résistance électrique des 0.1 mm diameter cold drawn wire was made from the alloys of all the compositions of Table 9. The wire in the annealed state (at 320 C for 1 h) was tested at room temperature, the results are presented in Table 10. The electrical resistance of the prototype alloy (1) is p = 3.2 microhm / cm 2, electrical resistance of
alliages étudiés est de p = 2,70 à 2,76 microhm/cm2. The alloys studied are p = 2.70 to 2.76 microhm / cm 2.
Cornmme on le voit dans les Tableaux 9 et 10, l'alliage proposé possède des caractéristiques élevées de résistance gardant une valeur de résistance éléctrique égale à celle de l'aluminium. L'alliage peut As can be seen in Tables 9 and 10, the proposed alloy has high resistance characteristics keeping an electrical resistance value equal to that of aluminum. The alloy can
être utilisé en tant que élément conducteur dans des appareillages multiples. be used as a conductive element in multiple devices.
EXEMPtU DE L t REAú5LIS fIO90EXEMPTU OF THE REAú5LIS fIO90
DE L54 MET(hODE.DE L54 MET (hODE.
1. Justification de la nécessité d'utiliser des vitesses considérablement élevées de refroidissement lors de la cristallisation des lingots des alliages 1. Justification of the need to use considerably high cooling rates during the crystallization of ingots of alloys
d'aluminium contenant du scandium.of aluminum containing scandium.
Dans un cristallisoir à glissement ont été coulés des lingots de l'alliage Al-6,5Mg-0,4Sc-0,lZr, le In a sliding crystallizer were cast ingots of alloy Al-6.5Mg-0.4Sc-0, 1Zr, the
diamètre des lingots est compris entre 70 et 600 mm, vitesse de moulage de 1 à 5,5 m/h. ingot diameter is between 70 and 600 mm, molding speed of 1 to 5.5 m / h.
A partir de la partie médianne du lingot ont été prelevées des coupes; en utilisant une méthode d'analyse microspectrographique à rayons X on a déterminé la teneur en scandium dans la solution From the median part of the ingot were taken cuts; using a method of microspectrographic X-ray analysis the scandium content in the solution was determined
solide. Les résultats sont donnés dans le Tableau 11. solid. The results are given in Table 11.
Le scandiumn, n'étant pas entré dans une solution solide sursaturée d'aluminium, se dégage conmme The scandium, having not entered a solid solution supersaturated aluminum, emerges as
phase ScAI3 dans la composition de l'eutectique déséquilibrée. ScAI3 phase in the composition of the unbalanced eutectic.
En prenant en considération que le scandium, formant la solution solide sursaturée lors de la cristallisation, joue un rôle principal dans le processus de durcissement, alors la diminution de la vitesse de moulage et 1' augmentation du diamètre du lingot entrainent la diminution de la teneur en scandium dans la solution solide sursaturée et en conséquence l'abaissement des caractéristiques Considering that scandium, forming the supersaturated solid solution during crystallization, plays a major role in the curing process, then the decrease in the molding speed and the increase in the diameter of the ingot cause the decrease in the content. in scandium in the supersaturated solid solution and consequently the lowering of the characteristics
de résistances des semi-produits ce que montre le Tableau 13. resistance of semi-products as shown in Table 13.
2. Justification de la nécessité de l'abaissement de la température 2. Rationale for the need for lowering temperature
d'homogénéisation et de déformation à chaud de 430 à 450 C. homogenization and hot deformation of 430 to 450 C.
Les régimes thermiques optimaux d'homogénéisation des alliages du type AMG2 sont de 560 C à The optimum thermal homogenization regimes of the AMG2 type alloys are from 560 C to
580 C,.AMG6 465 C pour la première étape et de 500 C à 515 C pour la deuxième étape. 580 C, .AMG6 465 C for the first stage and 500 C to 515 C for the second stage.
L'utilisation de ces régimes pour les alliages d'aluminium au scandium entraine l'affaiblissement des caractéristiques de résistance des semi-produits à cause de raccroissement des précipités The use of these diets for scandium aluminum alloys leads to the weakening of the resistance characteristics of the semi-finished products because of the increase of the precipitates
secondaires de la phase ScA13 de la solution solide sursaturée lors de la cristallisation. of the ScA13 phase of the supersaturated solid solution during crystallization.
Le lingot de l'alliage AI-6,5MNg-O,4Sc-0, lZr,avec une teneur de scandium dans la solution solide de 0,38 %, a été coulé dans un cristallisoir à glissement à la vitesse de 5,5 m/h.Le traitement du lingot a été effectué en 2 régimes: Régime 1 > Homogénéisation en régime optimal de 480 à 500 C , pressage à chaud après The ingot of the alloy AI-6.5MNg-O, 4Sc-O, 1Zr, with a scandium content in the solid solution of 0.38%, was cast in a crystallizer at a speed of 5.5 m / h.The treatment of the ingot was carried out in 2 regimes: Regime 1> Homogenization at optimal speed of 480 to 500 C, hot pressing after
rechauffement de lingot de 480 à 5000C. ingot heating from 480 to 5000C.
Régime 2 => Homogénéisation de 430 C à 450 C, pressage à chaud après réchauffement du Regime 2 => Homogenization from 430 C to 450 C, hot pressing after heating up
lingot de 430 C à 450 C.ingot from 430 C to 450 C.
Les propriétés de l'alliage en état pressé à chaud et état recuit sont présentées dans le Tableau 12. The properties of the alloy in hot-pressed state and annealed state are shown in Table 12.
Comme on le voit dans les données du tableau, l'utilisation des régimes à basses températures d'homogénéisation et de traitement sous pression à chaud permet d'augmenter la limite de As can be seen in the table data, the use of low homogenization and hot pressure treatment regimes increases the
résistance des alliages d'aluminium au scandium de 7 à 8 kg/mm2, limite de fluidité - 9 kg/mmi2. resistance of scandium aluminum alloys from 7 to 8 kg / mm2, fluidity limit - 9 kg / mmi2.
3. Justification de nécessité de l'utilisation de la vitesse de déformation ú < 100 s1. 3. Justification for the necessity of the use of the strain rate ú <100 s1.
En cours de laminage de l'aluminium et de ses alliages, la vitesse de déformation varie entre s = 1 à During rolling of aluminum and its alloys, the deformation rate varies between s = 1 to
sl; en pressage et tréfilage de 0,01 à 10 s'1; dans cette gamme la vitesse de déformation n'in- sl; in pressing and drawing from 0.01 to 10 μm; in this range the rate of deformation does not
fluence pas la structure et les caractéristiques de résistances des alliages d'ahluminium au scandium. does not influence the structure and resistance characteristics of scandium aluminum alloys.
Mais l'utilisation des vitesses de déformation 103s-1 entraîne l'abaissement des caractérnsistiques de résistance des alliages d'aluminium au scandium. Les anneaux de l'alliage AI-6,5Mg-0,4Sc-0,1Zr ont cb = 36 kg/mm2, 0,2= 22 kg/numm2; vitesse de déformnnation = 103 s-l du fait des processus However, the use of 103s-1 deformation rates leads to the lowering of the resistance characteristics of aluminum alloys to scandium. The rings of the AI-6.5Mg-0.4Sc-0.1Zr alloy had cb = 36 kg / mm 2, 0.2 = 22 kg / cm 2; deformation rate = 103 s-1 because of the processes
de recristallisation "in situ'.of recrystallization "in situ".
Comme on le voit dans les données du Tableau 13, raugmentation de la vitesse du moulage jusqu'à 5,5 m/h et l'abaissement de la température d'homogénéisation et de réchauffage avant déformation de 430 C à 450 C, rutilisation des vitesses de déformation jusqu'à 100 s-l permet d'améliorer considérablement les caractéristiques de résistance des semiproduits des alliages d'aluminium au scandium yb =8 à 15 kg/nmn2; o0, 2=6 à 15 kg/mm2 ce qui est conditionné par l'effet durcissant des précipités secondaires de la phase ScAI3 et par formation en cours de déformation à chaud d'une substructure polygonisée résistante au développement des processus de recristallisation. L'utilisation dans de multiples domaines de l'industrie de semi-produits fabriqués suivant la méthode appliquée sur les alliages proposés, grâce à leurs caractéristiques, permettra de diminuer As seen in the data of Table 13, the increase in molding speed up to 5.5 m / h and the lowering of the homogenization and reheating temperature before deformation from 430 ° C. to 450 ° C., reuse of deformation rates up to 100 sl significantly improve the strength characteristics of aluminum alloy semiproducts scandium yb = 8 to 15 kg / nmn2; o0, 2 = 6 to 15 kg / mm2 which is conditioned by the hardening effect of the secondary precipitates of the ScAI3 phase and by formation during hot deformation of a polygonized substructure resistant to the development of recrystallization processes. The use in many areas of the industry of semi-products manufactured according to the method applied to the alloys proposed, thanks to their characteristics, will reduce
le poids des constructions et de réduire la consommation d'énergie. the weight of buildings and reduce energy consumption.
TAI!EAU 1l1 Variante 1WATER 1l1 Variant 1
Composi:i:ii::liage-p rtot:ie A!iage:prpp:::;:: -. Composi: i: ii :: binding-p rtot: ie A! Iage: prpp :::; :: -.
h- - - t -, imique: - (......le p. uspro h e pr.... . _ ---- p h- - - t -, imique: - (...... the uspro h e pr ..... _ ---- p
:i::.-:::::::-::..::::::.:::::::::::-:-:::::-: :::::::::::::::::::::::::::::::::-:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::......... : i :: .- ::::::: - :: .. ::::::. ::::::::::: -: - ::::: -: :::: ::::::::::::::::::::::::::::: - :::::::::::::::::::: :::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::: .........
- e - -- ------ e - - -----
-:Magnésium:-: 4,50 -7,00 5,80 - 7,20Tôles, différents pro- -: Magnesium: -: 4,50 -7,00 5,80 - 7,20Toles, various products
- -.. -- - - - -- - - - -- - - -.............-.-.-.-...............-.-..- - - .. - - - - - - - - - - - -...-.-.-.-... ....-.-..-
::-:m::--:- 0,010-0,05 duitspres.és. :: -: m :: -: - 0.010-0.05 duitspres.es.
......-.-- - - - - - - -.- - - - - - - - - - - -....................... DTD: Zi:''i:- -;-:::-:c:::c.-:::!-::-::---,-50- 05 1, 50 -: --::- -.-::---:- :-:-:-:-:-:-: -:-:-: - ---:-:---:---:-:--------o r ::i ?.:?::i---:--- -------:' ---:. ---------i 'C onstructionssoudables ......-.-- - - - - - - -.- - - - - - - - - - - -.................... ... DTD: Zi: '' i: - -; - ::: -: c ::: c .- :::! - :: - :: ---, - 50- 05 1, 50 -: - :: - -.- :: ---: -: -: -: -: -: -: -: -: -: -: - ---: -: ---: ---: - : -------- or :: i?.:? :: i ---: --- -------: '--- :. --------- i 'Wristwatches
--,-------- ----. -. -.-..-..-------- --- --- - ---- ---- -, -------- ----. -. -.-..-.. -------- --- --- - ---- ----
- M n -::: -0,n --- -:: û,..i:; 10 oo- 0,60 au moins un métal de gran gabarits Chro. 0,05 - 0,50choisi dans ce groupefonctionnant aux -.-.- -.Titane - -: . 0,05 -0,25 0,05 - 0,30 miieux agress Zirum 0 - û,05 0,250,05 -0,30.corps d'avions - M n - ::: -0, n --- - :: û, .. i :; 10 o-0.60 at least one metal of large size Chro. 0.05 - 0.50 selected in this group operating at -. -. 0,05 -0,25 0,05 - 0,30 miieux aggress Zirum 0 - û, 05 0,250,05 -0,30plane body
:-:.:.::.:-: L, --,.;,.-. :- ---- - -. : -.:., : -:.:. ::.: -: L, -,.;, .-. : - ---- - -. : -.:.,
- -cam-0,15 - 0,50 soudé V:nadiumi 0,05 - 0,30 - -cam-0,15 - 0,50 welded V: nadiumi 0,05 - 0,30
--::::i:: m: -::i: 0,05 - 0,30.corps du bateau-hy- - :::: i :: m: - :: i: 0,05 - 0,30.body of the boat-hy-
--: 'i.'i:'ii:ii i!i!i!!:ii:-i!!!iii!!iiiii-ii:iii;iiiiiiiiiiiii drolyseur - iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii
:.ii?; ii. i.!:::'U-': ii:fi.::;::!..::...::.::.::. : .Ii ?; ii. i:! ::: 'U-': ii: fi. ::; ::! .. :: ... ::. ::. ::.
--....----- -------lereste---....----- -------the rest-
reservoir de ......... -.-- ------------------------------------ -.-- - - - - -. Ad---: i-tion -- carburant des fusees reservoir of ......... -.-- ----------------------------------- - -.-- - - - - -. Ad ---: i-tion - fuel fusees
---:Ad d- - ........!-------:::--:::-::- - ---: Ad d- - ........! ------- ::: - ::: - :: - -
-d.s - les * COrpS d'appareils-d.s - the devices
-- - - ---- - --- - - - - - -- - -- - - - - - - -- - - - - - - - - - -- - - - - - - - ---- - --- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
- e.r <û0,5 0,4 spatieux, etc. er50 - 1,50 (1.)...Tem..aur d tai Cosscun. u.C 4 (1) Temp.rature de travailn jusqu'à 150 C - e.r <û0.5 0.4 spatious, etc. er50 - 1.50 (1.) ... Tem..aur d tai Cosscun. u.C 4 (1) Working temperature up to 150 C
TABLEAU 1.2TABLE 1.2
Variante 2Variant 2
i;Magnésium: i:i 2,80- 3,.0.,.- 3,80 Tôes,.d.rn.t. Magnesium: 2.80-3.0%, 3.80 Tons, d.rn.t.
-.................. ......................... -..... .........................
- y:l-ty:::: -:::::0,01 -0,05 0,001 - 0,005 produits pressés. - y: l-ty :::: - ::::: 0,01 -0,05 0,001 - 0,005 pressed products.
Zin: 0,40 - 0,70 :---- -- --:::-.-- --- - - -Constructions soudables Zin: 0.40 - 0.70: ---- - - ::: -.-- --- - - -Weldable constructions
.................. Con........ o.. ...DTD: :g an2ese -- 0,25 - 0,50 au moins un métal de grands gabarits -.;:m:.e.::Chrom -:--i!:::-: 0,02 - 0,10 choisi dans ce groupe fonctionnant aux milieux T ---:: -.....0,05-0,40 agressifs et sous .. - - - - irradiation radioactive: di$;t - 0,20 -0,50 ---- i -iqum:-0,05 - 0,30 Rése-rvoir de ::.....::----.0,05 - 0,30 carburan-- t des avions -: Zio ni.- 0,05 - 0,30 et des fusées .................. Con ........ o .. ... DTD:: g an2ese - 0,25 - 0,50 at least one large size metal -: m: .e. :: Chrom -: - i! ::: -: 0,02 - 0,10 selected from this group operating in media T --- :: - .. ... 0.05-0.40 aggressive and under .. - - - - radioactive irradiation: di $; t - 0.20 -0.50 ---- i -iqum: -0.05 - 0.30 Reservoir of :: ..... :: ---- .05 - 0,30 carburettors -: Zio ni.- 0,05 - 0,30 and rockets
ii;::i:- - - - - -.................ii; :: i: - - - - --.
...",:,,::.:...DTD: !:.:.:::.:::--::.... -----.........:. premier paroi des A22.".: - - - le reste réacteurs de synthese :-ii'.i!. :':::i!ii:i:::!i!:ii;:!i!iiiii':!:i:i:-iiii-:.::therm onucléaire ... ",: ,, ::.: ... DTD:!:.:. :::. ::: - :: .... ----- The first wall of the A22: - - - The rest of the synthesis reactors: -ii'.i !. : '::: i! ii: i :::! i!: ii;:! i! iiiii':!: i: i: -iiii -:. :: thermonuclear
---.... ----........----.... ------
--.... ... ..------- --------.... ... ..------- ------
-:--- Adi s ---.-.-À--. tubes des systkmes -- --. -- rs des réacteurs -: --- Adi s ---.-.- To--. system tubes - -. - Reactors
îe- - - - -------- --- --- - - - - - ie- - - - -------- --- --- - - - - -
- .2 --80.-- 3.8..- - 3,0, 4È, dféet - .2 --80 .-- 3.8 ..- - 3.0, 4è, dféet
D er:Yi* DE 00,5001-0,4 atomiques petc. D er: Yi * DE 00,5001-0,4 atomic petc.
0:40 ?:-?:: 0;:',70::::::::0,40:40?: -? :: 0;: ', 70 :::::::: 0.4
TABLEAU 1,3TABLE 1.3
Variantt 3Variantt 3
;---. -----:': --:"-'--.:::'.--' X'.::::--- --::.:::-----'::::::'--'-::::::------:::::-::::::--- -:''''''::;::-:-:'''::::'-'::::''-: -X-: -::; ; ---. -----: ': -: "-'--. :::' .-- 'X'. :::: --- - ::. ::: ----- ': ::::: '--'- :::::: ------ ::::: - :::::: --- -:' '' '' '::; :: -: -: '' '::::' - '::::' '-: -X-: - ::;
:-: CompositionAfluage-p e Alliag------ --- Types....... : -: CompositionAfluage-p e Alliag ------ --- Types .......
cshimique (le plus proch. p......... cshimic (nearest to p .........
-... - - --- --... --- --- --- - -----.----.-- --- -... - - --- - ... --- --- --- - -----. ---- .-- ---
-i t t aT,......-.. ,.........-i t tT, ......- .., .........
C o.. b.!.-.......!.. - ,..-.-.-:-...:-:::. C o .. b.!.-.......! .. -, ..-.-.-: -...: - :::.
. -.-......... -.. - ----------- --- --... . -.-......... - .. - ----------- --- --...
--;!Cuivre:':.:...-4,40 2,80 - 4,50 Constructions rivetées ign:m:: - 1,50 1,80 - 2,50 de grands gabarits - onctionnant à des -h -:i ium:, 15 - 0,60 tempratures élévées: -Vandium:---:--:. 0,05- 0,30 175 C ::; -! Ceri-um::::::::. -:--:-: -. 0,05 - 0,30 Z.... ---oni- -m-:- ----.0,05 -0,30 - ;! Copper: ':.: ...- 4,40 2,80 - 4,50 Riveted constructions ign: m :: - 1,50 1,80 - 2,50 large sizes - running on - h -: i ium :, 15 - 0,60 high temperatures: -Vandium: ---: - :. 0.05-0.30 175 C ::; - Cerium::::::::. -: -: -: -. 0.05 - 0.30 Z .... --- oni- -m -: - ---- .05 -0.30
- -- - -. -.....- - -. - - - -. -................. - - - -. -... - - -. - - - -. -.................
- Manganèse 0,60 au moins un métal choisi dans ce groupe Tita --;t-ne0,05::: -- 0,50 - Manganese 0.60 at least one metal selected from this group Tita -; t-ne0.05 ::: - 0.50
- -------.----.-..----- -------. ----.-..----
--- Aluminm ---le reste--- Aluminm --- the rest
-...............---- -- -- ---... - - -
---. d n..................--.......---. d n .................. - .......
C....................2.........:.....-.. '2.2'.2.........-- -- -- C .................... 2 .........: .....- .. '2.2'.2 ..... ....-- - -
..-...... *....:... *.-. ..................DTD: :ad m!:ibles: ..-...... * ....: ... * .-. .................. DTD:: ad m!: Ibles:
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TAB, AU 1.4TAB, AT 1.4
/ariante 4/ Ariary 4
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...................................................-.-:--..DTD: :Compositit:c{}m'qUe::: Ai:::i:lAiag(-PrZmtOty:p:::i;i:::::;}AIiag; a'o::::::::::::::::::::::::::::::::::::::-:: -( p-u proch-- e proisL propos .................................................. .- .-: - .. DTD:: Compositit: c {} me :: :: Ai ::: i: lAiag (-PrZmtOty: p ::: i; i :::::;}} AIiag; a'o :::::::::::::::::::::::::::::::::::::: - :: - (pro pro-- e proisL About
.........-. -.,........................................................ DTD: - -: 0: ---1:- à l'aliaeprpsé): .........-. -., ............................................... ......... DTD: - -: 0: --- 1: - to the aliaeprpsé):
....................................................... 5............. DTD: 1: Seandiuim -.0,20-0,50 0,15.-0,60 Fi] pourles câbles .................................................. ..... 5 ............. DTD: 1: Seandiuim -.0,20-0,50 0,15.-0,60 Fi] for cables
-. . . . ....-.-........-.-.-...---...... -....--..-...-.--. -. . . . ....-.-........-.-.-... --- ...... -.... - ..-...-.--.
E::- C:iium. = 0,05 - 0,30 0,05 - 0,30 des éléments E :: - C: iium. = 0.05 - 0.30 0.05 - 0.30 of the elements
i a p ---- ------------------- -. -- -. i to p ---- ------------------- -. - -.
conducteurs desdrivers of
1i'::.::!::):!:::f-C:f-f.!:. ?:iL i::?i:.:?:i:::: iappareils fonction- . 1 i ':: :: ::)! ::: C f-f-f.!. ?: iL i ::? i:.:?: i :::: operating systems
::::-: ?!:!'Zirionium: -- 0,05 - 0,30 nant sous Tadiation :::: -:?!:! 'Zirionium: - 0,05 - 0,30 nant under Tadiation
t - ---- - -- ----------------------------- t - ---- - - -----------------------------
V --: - - - Y.anadium-- ---- I 0,05 - 0,30 de neutron: -!!: ii::.. -.:':::i.:-.:::::: -:.i: -.I --- ----------p = -2,76 V -: - - - Y.anadium-- ---- I 0.05 - 0.30 of neutron: - !!: ii :: .. -.: '::: i.: -. :: :::: - :. i: -.I --- ---------- p = -2.76
. -..................-.. -... -... .. ..
i-:- i: -: -::: -:-l -----:::::-.-:--.::-.----:-- mi.crohm/cm2 - -: - :- fanganse:-:au moins un métal Chrome.- - choisi dans ce groupe i -: - i: -: - ::: -: - l ----- :::::.-.-: -. :: -.----: - mi.crohm / cm2 - -: -: - fanganse: -: at least one Chrome.- metal - selected from this group
------ - -X m- ----- -.....------ - -X m- ----- -.....
--Une F X - 0,05 - 0,80--An F X - 0.05 - 0.80
-i-. -.... -; i-:: : - 'i.-i':X------------------------ --:-: -: - -------- -i-. -.... -; i- ::: - 'i.-i': X ------------------------ -: -: -: - ---- ----
- - -- -- --- -- -- -- - - --- -- ---- --- ------- ------- - - - - --- - - - - - --- - ---- --- ------- -------
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i: -ii:i::-/:I -- i:: -- i:i ili:.".::.:..:. ::.:. -- ---- -..--. i: -ii: i :: - /: I - i :: - i: i ili:. ". ::.: ..:. ::.:. - ---- -..- -.
- AdditXis admissi:- -- AdditXis admissi: - -
---..... -,0 - 0-3 -,- 0-3 des élme t ---..... -, 0 - 0-3 -, - 0-3 of the elements
..-.....-.-...DTD: - -- ------.. ap ae0 fo cin ..-.....-.-... DTD: - - ------ .. ap ae0 fo cin
- - - -.-.---.-........- - - -.-. ---.-........
0,45-03 d eto Silicium 0,45-080.45-03 d eto Silicon 0.45-08
TABleAU 2 N0 de si- Ci i- i * tion de 1'amagë:e a.-:: -::--::- -:::>TABLE 2 N0 de si- i ~ i ~ i ~ tion of amagë: e a.- :: - :: - :: - - :::>
1:":':""""::'':":'::::':':'":::::::::::::::::::::::=====:='=============== ==='===='=:=:=:'='=='='= '=:=:==:=:=:==:=:=: =:====== == = ======'=' ===='=':=-='=-==-='== =-=-:=- ='== =-= ==-= =-:=-=-=='=:=' 1: " '" "" "::' ':' '::::': ':" :::::::::::::::::::::: : =====: = '=============== ===' ==== '=: =: =:' = '==' = '=' = : =: ==: =: =: ==: =: =: =: ====== == ====== '=' ==== '=': = - = '= - == - = '== = - = -: = - =' == = - = == - = = -: = - = - == '=: ='
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-.:- 8 8: 5,5 1,0 0,35 0,28 0,28 0,15 0,15 -.:- 8 8: 5.5 1.0 0.35 0.28 0.28 0.15 0.15
TABL.AU 3TABL.AU 3
* CARACTERISTIQUES DE RESISTANCE DE L'ALLIAGE PROPOSE* RESISTANCE CHARACTERISTICS OF THE PROPOSED ALLOY
(BARRE DE 10MM DE DIAMETRE EN ETAT PRESSE A CHAUD (PC) ET EN ETAT RECUIT (R)) (10MM DIAMETER BAR IN HOT PRESS (PC) AND IN ANNEW (R) CONDITION)
N0 N de ompoe-- -ttCrtrstqe e sacN0 N of ompoe-- -ttCrtrstqe e bag
tion de raliage -.--tion-.--
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...DTD: --::!::i::'-i:-! i-:i:;:::::i --Limite de résistance Limite fde fluidité ... DTD: - ::! :: i :: '- i: -! i-: i:; ::::: i - Limit of resistance Limit of fluidity
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r-..--.-..-......,.r -.. -.-..-......,.
TABlEAU 4TABlEAU 4
CARACTERISTIQUE DE RESISTANCE DE L'ALLIAGE PROPOSE CHARACTERISTIC OF RESISTANCE OF THE PROPOSED ALLOY
( TOLE RECUITE DE 2 MM D'EPAISSEUR, SOUDURES) (RECOVERED 2 MM THICKNESS, WELDING)
-tion..de l'aiagWe-.,-,do-., -, do
Limie---- d- -- - - - --Li ede fluidt --- Limie ---- d- - - - - --Li ede fluidt ---
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
_-:: _:_::: _:_-::I:!: - --------- 39,525, 0 38,1 _- :: _: _ ::: _: _- :: I:!: - --------- 39,525, 0 38,1
...........DTD: ::-:-2.: 42,1 28,3 39,5 ........... DTD: :: -: - 2 .: 42.1 28.3 39.5
---- 3::: :---:-i:-3=====-====.:.::--44,0 29,4 40,4 ---- 3 :::: ---: - i: -3 ===== - ====.:. :: - 44.0 29.4 40.4
-- --4.- - ----:-43,327,0 40,1- --4.- - ----: - 43.327.0 40.1
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!: .!:-:: -i7::!!::::i': --: 43,330,1 40,1 a - --- S::. - - 34,9--21,1 31,5 i: i::i-!. ':;i:-.::.' 8:!: ii:::i'i:i. .:..:..:..:.' 3, !:.!: - :: -i7 :: !! :::: i ': -: 43,330,1 40,1 a - --- S ::. - - 34.9-21.1 31.5 i: i :: i- !. ': I: -. ::.' 8:!: Ii ::: i'i: i. .: ..: ..: ..:. ' 3
TAB!UAU 5TAB! UAU 5
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:--::::::::::2,8 00,2 - 0,10 2 0,10 0,10 0,20 0,003 : - :::::::::: 2,8 00,2 - 0,10 2 0,10 0,10 0,20 0,003
:.::::3::::.:3,8 0,4 - - 0,3 0,3 0,30 0,50 0,005 :. :::: 3 ::::. :: 3,8 0,4 - - 0,3 0,3 0,30 0,50 0,005
4,8- 0,2 -- 0,1 01 01 - 0, 0,10 0,100, 35 003 4,8- 0,2 - 0,1 01 01 - 0, 0,10 0,100, 35,003
7- --5 2,8- - 0, 2 0,10 0,10 0,10 0,35 0,003 7- - 5 2.8- 0, 2 0.10 0.10 0.10 0.35 0.003
TAABLAU 6TAABLAU 6
CARACTERISTIQUES DE RESISTANCE DE L'ALLIAGE PROPOSE ET RESISTANCE CHARACTERISTICS OF THE PROPOSED ALLOY AND
CARACTERISTIQUES DE DEFORMABILITE AU PRESSAGE. PRESSING DEFORMABILITY CHARACTERISTICS.
(BARRES DE 10 MM DE DIAMETRE EN ETAT RECUIT) (10 MM DIAMETER BARS IN RECEIVED CONDITION)
No&-so m F- --q - " - -. .............. No & -so m F- --q - "- -. ..............
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4:-:.::!- 4iii:ii::--.i!i:':23,0 15,3 35,0 : - i:--ii.::.:: 23,2 15,1 38,0 . ::6?::::!:i:20,0 11,0 20,0 4: -:. ::! - 4iii: ii :: -: i: ': 23,0 15,3 35,0: - i: - ii. ::. :: 23,2 15, 38.0. :: 6? ::::!: I: 20.0 11.0 20.0
:: -:. 6.:-:: 2 802 00 10 2,00,0 0,20 003 :: - :. 6.:- :: 2 802 00 10 2.00 0 0.20 003
TABLEAU 7TABLE 7
| N< de compo5î- Copttc thiiqu ei -% -- | N ° of compo5î- Coptic thiiqu ei -% -
--- 0 ------------------------------ --- 0 ------------------------------
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____________, 1 ___ 0,10_ __ _/_ _ 0,10] 0,30 4,0 ____________, 1 ___ 0,10_ __ _ / _ _ 0,10] 0,30 4,0
:'i:':!:4!i!:.il2,5- - - -0,5 [0,30 /0,30 /0,604,5 : 'i:':!: 4! i!:. il2,5- - - -0,5 [0,30 / 0,30 / 0,604,5
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6 E 2,0- I 0,18 - - 0,100,100,30 4,0 6 E 2.0- I 0.18 - - 0.100,100.30 4.0
E-:}:::-}:!:: 7 -. 2,0- - 0,18 -- 0,100,10.0,304,0 E -:} ::: -}:! :: 7 -. 2.0 - 0.18 - 0.100.10.0.304.0
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TA!.EAUTA! .Water
P de composi-. ---t Cat--.ie:-- résita P of composi- --- t Cat--.ie:-- resited
2.------ -. --,0.,0 ---5 -1 2---......8.. 2 .------ -. -, 0., 0 --- 5 -1 2 --- ..... 8 ..
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- T- - -47,8 30,0- T- - -47.8 30.0
... -----------------.------..----..DTD: 1:-:':-::-:-'6:.:--::-:::-::-:::::: n 1Q ... -----------------. ------ ..---- .. DTD: 1: -: ': - :: -: -' 6:.: - :: - ::: - :: - :::::: n 1Q
6[ ['-'' ' '-'-----''--!---40,132,--- 4 6 [['-' '' '-'-----''--! --- 40,132, --- 4
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.......DTD: F- - - -- --- -- -}- -T-- - 55.0 39 2 ....... DTD: F- - - - --- - -} - -T-- - 55.0 39 2
E X - -- 1----------E X - - 1 ----------
1i' - -: i: - i: ? ':- -::--:::-::: ':-::::: - 1:: -::-::-- -:.::::::- 1i - -: i: - i:? ': - - :: - ::: - :::': - ::::: - 1 :: - :: - :: - -:. :::::: -
T:::!!:-:"-::!; | i:--Ti::1::i48,0 39,0 T ::: !!: -: "- ::!; | I: - Ti :: 1 :: i48.0 39.0
TABEAU 9TABEAU 9
E' N de composi'i--- -:: Comiue:e :t:'::::-:-.i:. :': '':-'::::i:.i:::::::::::'::::::::::::-:::::::::::::-::::::::::::::::-::::::::::-::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::-: E 'N of composi'i --- - :: Comiue: e: t:' :::: -: -. I :. : ':' ': -' :::: i: .i ::::::::::: ':::::::::::: - ::::::::: :::: - :::::::::::::::: - :::::::::: - ::::::::::::::::: ::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::: -:
tiNo delc ai ag ----(----.......I).tiNo delc ai ag ---- (------ I).
M. Mn.:e V.. r- -. -M. Mn.:e V .. r- -. -
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- ---:---.3- --- -: 0,20 -0,15 0,10 0,10 0,40 - ---: ---. 3- --- -: 0,20 -0,15 0,10 0,10 0,40
--::-4-t0,80 - 0,30 0,30 0,30 0,60- :: - 4-t0.80 - 0.30 0.30 0.30 0.60
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-E - --- ---- 6 -- -....- I - - 0,10,10 0, - 0,10 0,40 -E - --- ---- 6 - -....- I - - 0,10,10 0, - 0,10 0,40
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o,.5./O,.O...DTD: 0,8lO1 0,40 2.::.:-'.:-iiiiii -J - -,0 /, o,1o o, 15o o Io,î -: - 0, 10- 0,2015 0,10 0,10 0,40 f:,.::-i-::,',i:,ii..,i,,?,i.il 0,10 -- / -/ 0,15 0,10 1 0,10 04 o, .5. / O, .O ... DTD: 0.8101 0.40 2.::::::::iiiiii -J - -, 0 /, o, 1o o, 15o o Io, 0, 10-0.2015 0.10 0.10 0.40%,,,,,,,,,, , 10 - / - / 0.15 0.10 1 0.10 04
0,10 0,15 0,10 0,10 0,400.10 0.15 0.10 0.10 0.40
0,10 0,150,1 10 0400.10 0.150.1 10 040
8 [0,10j0,20 0,10-8, 0,100,15 0,10 0,10 0,40 8 [0,10j0,20 0,10-8, 0,100,15 0,10 0,10 0,40
TABLEAU 10TABLE 10
É.......--....-----------E ....... - ....-----------
:..i - -:-:-::: ( -.::'::.:::.i?-: :.':::.::.::::::::::,-:::::;; i '::C a mC,Si j ie:: 'i::,-:::::::-:,.:::::.:::::::::::::::::::::::::. :::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::: : .. i - -: -: - ::: (-.:::::::::.i?-::. ':::. ::. :::::::::: , - ::::: ;; i ':: C a mC, If j ie ::' i ::, - ::::::: -:,. :::::. ::::: :::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::: :::::::::::::::::::::::::::::::
Carauctér--i - -tiq e d ---an-oe---.----------- --- --- --- Carauctér - i - -tiq e d --- an-oe ---.----------- --- --- ---
t: 'ion de'l'aliage.: Li.:!'.?-': mite de résistanee:i:::!::i:iiim:!i:Tef.d"e:f'-:-'-:::::.:::: Alignment: Li.:::::::~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ '- ::::: ::::.
.::. -... -- - -- - ------m-. ::. -... - - - - ------
i 1 15,3 9,30i 1 15.3 9.30
2 25,4 16,72 25.4 16.7
3 29,1 25,33 29.1 25.3
4 31,0 26,14 31.0 26.1
28,8 24,528.8 24.5
6 29,1 25,16 29.1 25.1
7 27,9 21,17 27.9 21.1
8 32,5 27,18 32.5 27.1
A.BLEAU 11A.BLUE 11
I8FLUúCCú qYES tEI9kF5 ES Si(OuLqú 1rES LIOZ Sllf=LS f qT (5C59"DW Z>5 úS SOLUS[OSO S85Q )PEL>ALtlMJU<J I8FLUUCCU qYES tEI9kF5 ES If (LQuSrS LIOZ Sllf = LS fqT (5C59 "DW Z> 5 ºS SOLUS [OSO S85Q) PEL> ALtlMJU <J
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":::.:. - -.--:.::.:::-:-:.-.. - -.- 2,1 - 34 0,28 ":::.:. - -.--:. ::. ::: -: -: .- .. - -.- 2.1 - 34 0.28
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TABLEAU 12TABLE 12
PROPRIETES DES5 BRW .S PR.SSES DE -LLIAGE PROPERTIES OF5 BRW .S PRESTS DE -LLIAGE
AL-6,5MG-0O,4Sc-O,1 ZRAL-6.5MG-0O, 4Sc-O, 1ZR
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&OqRIFUES DYES BRES Dú Lú'5LLqqE AL-6,SMG-0,4Sc-O,1 ZR OBTEUS R,DIF FEW. z_ IMTrS (E"IS TfET R EGIM-s5 DE MOULqE ETDE ' VISSE & OQRIFUES DYES BRES OF AL-6, SMG-0,4Sc-O, 1ZR OBTEUS R, DIF FEW. z_ IMTrS (FIT T FET R EGIM-s5 MOLD AND SCREW
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Réchauffement avant dé-Warming up before
1!:ij0::::::: - 5,5:: jsi.,!-:'::.:: formation à 500oC >100 s-i 30 18 1!: Ij0 :::::::: - 5,5 :: jsi.,! -: '::. :: training at 500oC> 100 s-i 30 18
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: -.-; -.R:c:: -:--'..':,--'::' '..-:..-:. Réhauffement avant dé- : -.-; -.R: c :: -: - '..':, - '::' '..-: ..- :. Warming up before
-.:i:: 604:'--;i}:]::ij0: 9.:::::: formation à 500 C >100 s-1 32 18 -.:i :: 604: '-; i}:] :: ij0: 9. :::::: training at 500 C> 100 s-1 32 18
...............-.--.-.-.............DTD: -.l:e.,::,: Homogénisation- 38 27 ...............-. -.-.-............. DTD: -.l: e., ::,: Homogenization - 38 27
-.-..-.. - -.-- -.- ---,-.-.-..- .. - -.--.- --- ---, -.
---,--et réchauffement avant---, - and warming up
.....-............ ...DTD: --:déformation --:--::'.-:-':- --:':'- "à430 C - 450 C>100s-1 32 21 .....-............ ... DTD: -: deformation -: - :: '.-: -': - -: ':' - " at 430 C - 450 C> 100s-1 32 21
--- -- -- 21- - - - - -- - - - ---- - - 21- - - - - - - - - -
REYIvI! ICATION S 1. Alliage à base d'aluminium comprenant essentiellement du scandium, du vanadium, du zirconium et du cérium caractérisé en ce qu'il contient (masse en %): Scandium 0,15 - 0,60 Vanadium 0,05 - 0,30 Zirconium 0, 05 - 0,30 Cérium 0,05 - 0,30 Chacun des éléments additionnels choisis 0,00 - 7,20 parmi magnésium et/ou béryllium, et/ou manganèse et/ou chrome eVt/ou titane REYIvI! ICATION S 1. Aluminum alloy essentially comprising scandium, vanadium, zirconium and cerium characterized in that it contains (mass%): Scandium 0.15 - 0.60 Vanadium 0.05 - 0 , Zirconium 0.05 - 0.30 Cerium 0.05 - 0.30 Each of the additional elements selected 0.00 - 7.20 among magnesium and / or beryllium, and / or manganese and / or chromium eVt / or titanium
et/ou cuivre eV/ou molybdène.and / or copper eV / or molybdenum.
2. Alliage selon revendication (1) caractérisé en ce que les éléments additionnels sont magnésium, manganèse, chrome, titane et béryllium avec la répartition suivante des composants (masse en %): * Magnésium 5,80 7,20 0. Manganèse ou chrome ou titane 0,05 - 0,30 * Béryllium 0,01 - 0,05 3. Alliage selon revendication (1) caractérisé en ce que les éléments additionnels sont magnésium, manganèse, chrome, titane, et béryllium avec la répartition suivante des composants (masse en %) * Magnésium 1,80 3,80 * Béryllium 0,001 - 0,005 * Manganèse ou chrome, ou titane 0,050 - 0, 400 4. Alliage selon revendication (1) caractérisé en ce que les éléments additionnels sont magnésium, manganèse, chrome, titane, et cuivre avec la répartition suivante des composants (masse en %) * Cuivre 2,80- 4,50 * Magnésium 1,80- 2,50 * Chrome ou titane ou manganèse 0,05 - 0,50 5. Alliage selon revendication (1) caractérisé en ce que les éléments additionnels sont manganèse, chrome, titane et molybdène avec la répartition suivante des composants (masse en %): 2. Alloy according to claim (1) characterized in that the additional elements are magnesium, manganese, chromium, titanium and beryllium with the following distribution of the components (mass in%): * Magnesium 5.80 7.20 0. Manganese or chromium or titanium 0.05 - 0.30 * Beryllium 0.01 - 0.05 3. Alloy according to claim (1), characterized in that the additional elements are magnesium, manganese, chromium, titanium, and beryllium with the following distribution of components (mass in%) * Magnesium 1.80 3.80 * Beryllium 0.001 - 0.005 * Manganese or chromium, or titanium 0.050 - 0, 400 4. Alloy according to claim (1), characterized in that the additional elements are magnesium, manganese, chromium, titanium, and copper with the following distribution of components (mass%) * Copper 2.80-4.50 * Magnesium 1.80-2.50 * Chromium or titanium or manganese 0.05-0.50 5. Alloy according to claim (1), characterized in that the additional elements are manganese, chromium , titanium and molybdenum with the following distribution of components (mass%):
* Manganèse ou chrome, ou titane, ou molybdène 0,05 - 0,80. * Manganese or chromium, or titanium, or 0.05 - 0.80 molybdenum.
6. Alliage selon l'une quelconque des revendications (1) à (5) est caractérisé en ce que ces An alloy according to any of claims (1) to (5) is characterized in that
éléments peuvent être accompagnés de silicium et/ou zinc et/ou argent et/ou lithium et/ou cobalt et/ou nickel et/ou fer de 0,05% à 12% et /ou un ou plusieurs métaux du groupe de elements may be accompanied by silicon and / or zinc and / or silver and / or lithium and / or cobalt and / or nickel and / or iron from 0.05% to 12% and / or one or more metals from the group of
terre rare.rare earth.
7. Procédé de fabrication de l'alliage selon l'une quelconque des revendications (1) à (6) consiste: 7. Process for manufacturing the alloy according to any one of claims (1) to (6) consists of:
* à mouler le lingot dans un cristallisoir à glissement à une vitesse de refroidissement pendant cristallisation supérieure à 0,5 C/s homogénéisation des lingots à une température de 430 C à 450 C déformation à chaud (laminage ou pressage) après le réchauffement du lingot de 430 C à 450 C, fin de déformation à 300 C * déformation à froid aux recuits intermédiaires à une température égale à 400 C, * to mold the ingot in a crystallizer sliding at a cooling rate during crystallization greater than 0.5 C / s homogenization of the ingots at a temperature of 430 C to 450 C hot deformation (rolling or pressing) after heating the ingot from 430 ° C. to 450 ° C., end of deformation at 300 ° C * cold deformation at intermediate annealing at a temperature of 400 ° C.,
vitesse de déformation inférieure à 100s-1 et le traitement thermique des semi- deformation rate of less than 100s-1 and the heat treatment of semi-
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