WO1995026420A1 - Alliage d'aluminium a hautes teneurs en scandium et procede de fabrication des produits semi-finis - Google Patents

Alliage d'aluminium a hautes teneurs en scandium et procede de fabrication des produits semi-finis Download PDF

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WO1995026420A1
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titanium
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scandium
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Jean-Pierre Collin
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Collin Jean Pierre
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Definitions

  • the invention relates to the field of metallurgy of aluminum alloys.
  • the aluminum alloys which are the subject of the invention contain scandium and are alloyed with magnesium, copper, zinc, silicon, lithium, one or more transition metals from the rare earth group. These alloys are intended for use in the manufacturing industry of pressed or rolled semi-finished products.
  • the common method of producing semi-finished aluminum alloy products is as follows: aluminum alloy ingots obtained by a continuous process in a sliding crystallizer are subjected to:
  • the aim of the present invention relates to the development of compositions of an aluminum-based alloy guaranteeing high resistance characteristics of materials in annealed condition, in hot deformation or in heat treatment (soaking + aging), as well as the increase of resistance of the welds keeping the deformability properties during the pressure treatment.
  • the goal is achieved not only by the introduction into the proposed alloy of scandium, zirconium, cerium, vanadium to the distribution of the components (See Table 1.1), but also by the technology of manufacturing semi-finished products .
  • 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 of applications.
  • the object of the present invention is obtained by the process for manufacturing semi-finished products which consists of:
  • the improvement of the resistance characteristics of aluminum alloys according to the treatment method is guaranteed by the introduction of scandium from 0.15 to 0.5% * and zirconium from 0.05 to 0.3%.
  • the alloys can have in their composition one or more elements of the group:
  • the hardening by the elements listed above is obtained by the process of alloying the solid solution and by the release of the corresponding phases of the hardeners during aging.
  • beryllium protects the alloy from oxidation during molding, welding, which contributes to the increase in the resistance of the alloy and of the welds.
  • cerium decreases the content of hydrogen dissolved in the alloy by formation of hydrides, which contributes to the increase in the density of the weld (decrease in gas porosity).
  • the maximum positive effect is obtained if scandium, vanadium, cerium and beryllium are jointly introduced into the alloy containing magnesium and one or more metals of the group (zirconium, manganese, chromium, titanium).
  • cerium also decreases the content of hydrogen dissolved in the alloy by formation of hydrides, which contributes to the reduction of the gaseous porosity of the alloy.
  • the maximum positive effect (See Table 1.4) is obtained if, in the aluminum alloy containing copper and magnesium, scandium, vanadium, cerium and zirconium are jointly introduced in combination with the transitory metals: manganese, chromium , titanium.
  • compositions of the alloys prepared are presented in Table 2
  • Alloys 1 to 3 represent the proposed alloy with a content of constituents: minimum (1), optimal (2), maximum (3).
  • Compositions 4 to 7 are those with the optimum content of the constituents and with manganese in place of zirconium (4), chromium in place of zirconium (5), titanium in place of zirconium (6).
  • Composition 7 represents the alloy proposed with an optimum content of all the constituents.
  • Composition 8 represents a prototype alloy with an average content of the constituents, it is given in Table 2 for comparison.
  • the pressed bars of 10 mm in diameter and the sheets of 2 mm thickness were manufactured with alloys of all the compositions of Table 2.
  • the bars in the hot pressing state and in the annealed state as well as the sheets in the annealed state have been tested at room temperature.
  • the sheets in the annealed condition were welded by argon arc welding and the welds were tested at room temperature.
  • the results of the tests of the proposed alloy and the prototype alloy are presented in Tables 3 and 4.
  • the proposed alloy and the welds of the proposed alloy have high strength characteristics.
  • the proposed alloy is much more resistant than known alloys based on thermally unhardened aluminum.
  • the use of the proposed alloy will increase the construction resistance and reduce the weight of welded constructions of different types and in different fields of application.
  • the metal flow limit speeds were defined at the time of pressing.
  • the 10 mm diameter bars were tested at room temperature in the annealed condition.
  • Table 6 presents the results of the tests of 5 compositions of the proposed alloy.
  • the characteristics of the AMG2 prototype alloy (composition 6) are given for comparison.
  • the proposed alloy has high strength characteristics.
  • the alloy In the annealed condition, the alloy has a strength limit which is 2.5 to 4.5 kg / mm 2 higher and a fluidity limit of 2.5 to 8.6 kg / mm 2 higher than those of the prototype alloy.
  • the deformability characteristics of the alloy proposed for pressure treatment are higher than that of the prototype alloy.
  • alloys have been prepared: prototype alloy with medium chemical composition (1), alloy proposed with a minimum content of components (2), with medium chemical composition (3), with a maximum content of 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: manganese, zirconium, chromium, titanium (8).
  • Table 8 presents the results of the comparative tests of the alloys of different compositions of Table 7.
  • the proposed alloy has high strength characteristics compared to the prototype alloy.
  • the application of the proposed alloy will increase the construction resistance and reduce the weight of the assemblies in the aeronotic and space fields.
  • the proposed alloy has high resistance characteristics keeping an electrical resistance value equal to that of aluminum.
  • the alloy can be used as a conductive element in multiple devices.
  • Ingots of the alloy A1-6,5Mg-0,4Sc-0,1Zr were poured into a sliding crystallizer; the diameter of the ingots is between 70 and 600 mm, molding speed from 1 to 5.5 m / h.
  • the optimal thermal homogenization regimes for alloys of the AMG2 type are from 560 ° C to 580 ° C, AMG6 465 ° C for the first step and from 500 ° C to 515 ° C for the second step.
  • the ingot treatment was carried out in 2 regimes:

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Abstract

L'invention se rapporte au domaine de la métallurgie des alliages à base d'aluminium destinés à être utilisés dans l'industrie de fabrication de produits semi-finis en tant que matériaux de construction des avions, appareils cosmiques, navires, voitures, wagons. L'invention concerne le développement des compositions d'un alliage à base d'aluminium garantissant de hautes caractéristiques de résistance des matériaux par l'introduction dans l'alliage de scandium, de zirconium, de cérium et de vanadium. L'invention permet d'augmenter la résistance des soudures, ainsi que celle des constructions, et de diminuer le poids des structures soudées.

Description

ALLIAGE D'ALUMINIUM À HAUTES TENEURS EN SCANDIUM ET PROCÉDÉ DE FABRICATION DES PRODUITS SEMI-FINIS.
L'invention se rapporte au domaine de la métallurgie des alliages d'aluminium. 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 terre rare. Ces alliages sont destinés à être utilisés dans l'industrie de fabrication de produits semi-finis pressés ou laminés.
Selon l'art antérieur connu, on sait que les alliages d'aluminium ne possèdent pas de caractéristiques suffisamment hautes de résistance, en particulier sur :
♦ les limites de fluidité en état recuit.
♦ les limites de fluidité en état de déformation à chaud
♦ les limites de fluidité des alliages traités thermiquement.
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 soumis à :
♦ homogénéisation de 520 à 550°C
♦ laminage à chaud ou pressage après chauffage des lingots avant la déformation de 480°C á 500°C
♦ laminage à froid et recuits intermédiaires
♦ traitement thermique des produits semi-finis.
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 déformabilité lors du traitement sous pression.
Le but fixé est obtenu non seulement par l'introduction dans l'alliage proposé de scandium, de zirconium, de cérium, de vanadium à la répartition des composants (Voir Tableau 1.1), mais également par la technologie de fabrication des produits semi-finis.
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 d'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 á 450°C
♦ laminage à chaud ou pressage à une température de début de déformation (de 430°C á 450°C) et de fin de déformation (300°C).
♦ déformation à froid et recuits intermédiaires à 400°C (vitesse de déformation inférieure à 100 s)
♦ traitement thermique des produits semi-finis.
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 SCAl3 (diamètre plus de 200 nm) et également l'aggravation de l'effet de durcissement structural.
La méthode répandue la plus proche de la méthode proposée a été choisie comme méthode- 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 d'alliages de solution solide sursaturée de 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 SCAl3 de diamètre 5 á 60 nm.
• déformation ultérieure du lingot à chaud aux mêmes températures (de 430°C á 450°C) et à des vitesses moyennes de déformation de 20 á 30 m/min. contribue à la formation autour des précipités secondaires SCAl3 d'une substructure polygonisée, résistante au développement des processus de recristallisation
Les réchauffements technologiques postérieurs ne doivent pas contribuer au changement considérable de la morphologie des précipités secondaires de la phase SCAl3 et de l'angle de la désorientation des sous-grains. L'utilisation de basses vitesses de refroidissement de 5 á 10°C/min. lors du moulage ne permettra pas d'avoir des lingots à l'état d'une solution solide sursaturée de scandium dans l'aluminium. 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 de la phase SCAl3 de plus de 100 nm et l'affaiblissement des caractéristiques de résistance. 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 SCAl3 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 % . Les alliages peuvent avoir dans leur composition un ou plusieurs éléments du groupe :
Figure imgf000005_0002
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 vieillissement.
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:
Figure imgf000005_0001
L'introduction de ces éléments produit une modification de la structure du lingot (affinement du grain), l'augmentation de la température du début de recristallisation et de la température de vieillissement.
* (%) - 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 recristallisation, ni amélioration des propriétés mécaniques. L'augmentation de la teneur des éléments indiqués entraîne la formation, dans la structure, de grandes quantités d'intermétalloides, la fragilisation des alliages et l'affaiblissement des caractéristiques de résistance.
L'invention sera mieux comprise à l'aide d'exemples illustratifs.
Ci-dessous l'invention d'alliage d'aluminium au scandium sous quatre variantes avec leurs caractéristiques et leurs applications. Variante N 1 (Les compositions et les résultats sont reportés au Tabkau 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 durcit en supplément l'alliage.
L'addition du béryllium protège l'alliage de l'oxydation lors de moulage, soudage, ce qui contribue à l'augmentation de la résistance de l'alliage et des soudures.
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 maximum 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 (zirconium, manganèse, chrome, titane).
Variante N2
(Les compositions et les résultats sont reportés au Tabteau 1.2)
Les additions dans l'alliage-prototype de scandium et de zirconium 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 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 formation des hydrures et oxydes et diminuent la teneur des impuretés gazeuses en solution solide. L'effet maximum est obtenu par introduction conjointe des constituants (Voir Tableau 1.2).
Variante 3
(Les compositions et les résultats sont reportés au Tableau 1.3)
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 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 durcit en supplément l'alliage. L'addition de cérium diminue également la teneur de l'hydrogène dissous dans l'alliage par formation des hydrures, ce qui contribue à la diminution de la porosité gazeuse de l'alliage.
L'effet positif maximum (Voir Tableau 1.4) est obtenu si, dans l'alliage d'aluminium contenant cuivre et magnésium, on introduit conjointement du scandium, du vanadium, du cérium et du zirconium en combinaison avec les métaux transitoires: manganèse, chrome, titane.
Variante 4
(Les compositions et les résuCtats sont reportés au Tableau 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 l'alliage d'une structure polygonisée résistante au développement des processus de recristallisation.
L'effet positif maximum est obtenu par introduction conjointe des composants (Voir Tableau 1.4).
EXEMPLES
Pour essayer les quatre variantes proposées plusieurs fusions ont été préparées. FUSION1
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), optimale (2) , maximale (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).
Composition 7 représente l'alliage proposé avec une teneur optimale de tous les constituants. Composition 8 représente un alliage-prototype avec une teneur moyenne des constituants, elle est donnée dans le Tableau 2 à titre de comparaison.
Les barres pressées de 10 mm de diamètre et les tôles de 2 mm 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 l'argon et les soudures ont été testées à température ambiante. Les résultats des essais de l'alliage proposé et de l'alliage-prototype sont présentés dans les Tableaux 3 et 4. Comme on le voit dans les données des Tableaux 3 et 4, l'alliage proposé et les soudures de l'alliage proposé possèdent des caractéristiques élevées de résistance. L'alliage proposé est beaucoup plus résistant que les alliages connus à base d'aluminium non-durci thermiquement. 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 d'applications. FUSION2
Des lingots de différentes compositions ont été coulés avec l'alliage proposé ( voir Tableau 5). Des barres de 10mm de diamètre ont été fabriquées à partir de lingots de toutes compositions.
Les vitesses limites d'écoulement du métal ont été définies au moment du pressage.
Les barres de 10 mm de diamètre ont été testées à la température ambiante en état recuit.
Le Tableau 6 présente les résultats des essais de 5 compositions de l'alliage proposé. Les caractéristiques de l'alliage-prototype AMG2 (composition 6) sont données à titre de comparaison.
Comme on le constate dans les données du Tableau 6, l'alliage proposé possède de hautes caractéristiques de résistance. En état recuit, l'alliage 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 l'alliage proposé au traitement sous pression sont plus élevées que celle de l'alliage-prototype.
L'utilisation de l'alliage proposé permettra d'augmenter la résistance des constructions dans différents domaines de l'industrie. FUSION3
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 : manganèse, zirconium, chrome, titane(8).
Les compositons chimiques des alliages sont présentées dans le Tableau 7.
Des tôles (1mm) laminées à froid ont été fabriquées à partir des alliages de toutes les compositions du Tableau 7. Ces tôles traitées thermiquement ont été testées à la température ambiante.
Les régimes de traitement thermique :
T - trempage en eau, après le réchauffement pendant 2h de 496°C á 505°C ; vieillissement naturel - 1 mois;
Tl - trempage en eau et vieillissement naturel en régime T + vieillissement artificiel pendant 14h á 190°C.
Le Tableau 8 présente les résultats des essais comparatifs des alliages de différentes compositions du Tableau 7.
Comme on le voit dans les données du Tableau 8, l'alliage proposé possède des caractéristiques élevées de résistance par rapport à l'alliage-prototype. L'application de l'alliage proposé permettra d'augmenter la résistance de construction et de diminuer le poids des ensembles dans les domaines aéronotique et spatial. FUSION4
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) Les compositions chimiques sont présentées dans le Tableau 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 1h) 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 alliages étudiés est de ρ = 2,70 à 2,76 microhm/cm .
Comme on le voit dans les Tableaux 9 et 10, l'alliage proposé possède des caractéristiques élevées de résistance gardant une valeur de résistance électrique égale à celle de l'aluminium. L'alliage peut être utilisé en tant que élément conducteur dans des appareillages multiples.
EXEMPLE DE L Α RΕA L I S ATI O N D E L A M E T HO D Ε .
1. Justification de la nécessité d'utiliser des vitesses considérablement
élevées de refroidissement lors de la cristallisation des lingots des alliages d'aluminium contenant du scandium.
Dans un cristallisoir à glissement ont été coulés des lingots de l'alliage A1-6,5Mg-0,4Sc-0,1Zr; le diamètre des lingots est compris entre 70 et 600 mm, vitesse de moulage de 1 à 5,5 m/h.
A partir de la partie médianne du lingot ont été prélevées des coupes ; en utilisant une méthode d'analyse microspectrographique à rayons X on a déterminé la teneur en scandium dans la solution solide. Les résultats sont donnés dans le Tableau 11.
Le scandium, n'étant pas entré dans une solution solide sursaturée d'aluminium, se dégage comme phase ScA13 dans la composition de l'eutectique déséquilibrée.
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 l' 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 de résistances des semi-produits ce que montre le Tableau 13.
2. Justification de la nécessité de l'abaissement de la température
d'homoeénéisation et de déformation à chaud de 430° á 450°C. Les régimes thermiques optimaux d'homogénéisation des alliages du type AMG2 sont de 560°C à 580°C, AMG6 465°C pour la première étape et de 500°C à 515°C pour la deuxième étape.
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 l'accroissement des précipités secondaires de la phase SCAl3 de la solution solide sursaturée lors de la cristallisation.
Le lingot de l'alliage A1-6,5Mg-0,4Sc-0,1Zr,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 réchauffement de lingot de 480 à 500°C. Régime 2⇒ Homogénéisation de 430°C à 450°C, pressage à chaud après réchauffement du lingot de 430°C à 450°C.
Les propriétés de l'alliage en état pressé à chaud et état recuit sont présentées dans le Tableau
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 résistance des alliages d'aluminium au scandium de 7 à 8 kg/mm2, limite de fluidité - 9 kg/mm2.
3. Justification de nécessité de l'utilisation de la vitesse de déformation ε < 100 s- 1. En cours de laminage de l'aluminium et de ses alliages, la vitesse de déformation varie entre ε = 1 á 100 s-1 , en pressage et tréfilage de 0,01 à 10 s-1 ; dans cette gamme la vitesse de déformation n'influence pas la structure et les caractéristiques de résistances des alliages d'aluminium au scandium. Mais l'utilisation des vitesses de déformation 103s- 1 entraîne l'abaissement des caractéristiques de résistance des alliages d'aluminium au scandium. Les anneaux de l'alliage A1-6,5Mg-0,4Sc- 0,1 Zr ont σb = 36 kg/mm2 , σ0,2= 22 kg/mm2; vitesse de déformation ε= 103 s-1 du fait des processus de recristallisation "in situ". Comme on le voit dans les données du Tableau 13, l'augmentation 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 , l'utilisation des vitesses de déformation jusqu'à 100 s- 1 permet d'améliorer considérablement les caractéristiques de résistance des semi-produits des alliages d'aluminium au scandium σb =8 à 15 kg/mm2; σ0,2=6 à 15 kg/mm2 ce qui est conditionné par l'effet durcissant des précipités secondaires de la phase SCAl3 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 á leurs caractéristiques, permettra de diminuer le poids des constructions et de réduire la consommation d'énergie.
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Claims

REVENDICATIONS
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 %) :
Figure imgf000022_0001
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 % ):
Figure imgf000022_0002
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 % )
Figure imgf000022_0003
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 %) :
Figure imgf000022_0004
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 %) : ♦ Manganèse ou chrome, ou titane, ou molybdène 0,05 - 0,80.
6. Alliage selon l'une quelconque des revendications (1) á (5) est caractérisé en ce que ces 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% á 12% et /ou un ou plusieurs métaux du groupe de terre rare.
7. Procédé de fabrication de l'alliage selon l'une quelconque des revendications (1) à (6) consiste: ♦ a mouler le lingot dans un cristallisoir a 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, vitesse de déformation inférieure à 100s-1 et le traitement thermique des semi- produits.
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