CA1043590A - Aluminum alloy - Google Patents
Aluminum alloyInfo
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- CA1043590A CA1043590A CA202,238A CA202238A CA1043590A CA 1043590 A CA1043590 A CA 1043590A CA 202238 A CA202238 A CA 202238A CA 1043590 A CA1043590 A CA 1043590A
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Abstract
La présente invention concerne un alliage de corroyage à base d'aluminium, caractérisé en ce qu'il contient en pourcentage pondéral, outre l'aluminium, 6,12 à 10% de zinc, 4,5 à 7% de cuivre, 0,1 à 1% de magnésium, 0,01 à 0,5% de manganèse et 0,01 à 0,3% de titane. Cet alliage peut en outre contenir des éléments d'additions supplémentaires dont la teneur totale est inférieure à 5 %, tels que Fe, Ni, Co, Si, Cd, Ge, Zr, Sn, Sb et Be. Les alliages selon l'invention sont particulièrement utilisés dans la fabrication de pièces forgées ou laminées.The present invention relates to a wrought alloy based on aluminum, characterized in that it contains in percentage by weight, in addition to aluminum, 6.12 to 10% of zinc, 4.5 to 7% of copper, 0, 1 to 1% magnesium, 0.01 to 0.5% manganese and 0.01 to 0.3% titanium. This alloy may also contain additional additives with a total content of less than 5%, such as Fe, Ni, Co, Si, Cd, Ge, Zr, Sn, Sb and Be. The alloys according to the invention are particularly used in the manufacture of forged or rolled parts.
Description
~ a pr~sente inv~tiol~ ~ t~ait ~ des a~lia~es de corro~a-ge ~ base d'aluminium.
~ es e~igences de l'i~dustrie moderne, e~ pa~ticulier dans le domaine de l'aviation de l'~utomobile, font que toute amélio~a-tion du rapport (r~sistance mécanique)/(masse spécifique), m~me re-lativement faible, entralne des conséquences impo~tantes, soit pour la sécurité, soit pour les performances.
~ es a~liages suivant l'invention permett~nt d'obtenir, I par rapport aux autres alliages d'aluminium du même type dé jà con-nus, une amélioration des Iimite élastique et char~ de rupturesans diminution ~s allongeme~ts ~ la ruptule.
On a Zéj~ proposé des a~liages à hautes performances contenant ~ ~ 6% de cuivre, 2 à 5,' de zinc, 0,2 ~ 1~5c~o de ma~né-sium, 0,2 ~ o,6,J de mangan~se et 0,005 ~ 0,4~0 de titane (brevet français 1.599 739), ou pr~sentant des compo~itions voisines (bre-vet français 1.496.950) ~ ..
Ces alliages ont été décrits comme particuli~rement adap-tés ~ la confectio.n de P~èces moulées.
Au cours de recherches qui ont abouti ~ la présente in-ve.ntion, on a découvert, de façon inattendue, que si l'on fait va-rier la teneur en zinc, tout en co.nserv~nt les teneurs en autres élémentæ, dans les limites indiquées plus haut, les propriétés mé-caniques, qui sont peu modifiées lorsque la -te~eur en zinc reste inférieure à 4,5%, so.nt tr~9 nettement amélior~es lorsqu~on depas-se ces valeurs, et jusqu'~ 10/~o de zi.nc environ et que l'alliage se pr~te alors bien ~ la mise en forme par cor~oyage.
., Au-delà de cette valeur, apparaissent des diffic~ltes à
la Coulée des bille-ttes, ce qui peut entra~ner des défauts dans le :
metal.
~es allia~es selon l'inve~tion contlennent, en poids:
Zn: ~ 12 à 10~de préférence 6,12 à ~%
Cu: 4~5 à 7,~ " 5,5 à 6, 5~jo ~' .
65~
;; - - . . 1 - -, -Mg: 0,1 ~ 1% de préférence 0,25 ~ 0,5%
~n: 0,01 à 0,50% " 0,20 ~ 0,30%
Ti: 0,01 ~ 0,30% " 0,10 à 0,20%
reste Al Ces alliages peuvent en outre contenir des éléments d'ad-dition supplémentaires (teneur totale inférieure à 5%):
Fe: jusqu'~ 1%
Ni et Co: ~ condition que Fe (Ni + Co) = 1 + 0,3%
Si: jusqu'à 0,5%
Cd: moins de 0, l~/o Ge: " 0,75%
Zr: " 0,5%
Sn: " 0,5%
Sb: " 0,5%
Be: " 0,1%
A titre d'exemple, on a préparé quatre alliages repérés A B C D, dont la composition était:
A B C D
Zn 0 3,0 6,12 8,0 Cu 5,95 5,95 5~95 6 Mg 0,32 0,31 0,31 0.34 Mn 0,26 0,26 0,26 0,26 Fe 0,21 0,21 0,21 0,18 Si 0,18 0,18 0,18 0,19 Ti 0,10 0,10 0,10 0,09 reste Al et on les a soumis aux traitements suivants:
Chacun de ces alliages a été coulé en semi-continu sous forme d'une plaque de section 120 x 380 mm, puis a été soumis à
un traitement de détente à 400C constitué par une mise en tempé-rature progressive suivie d'un refroidissement contrôlé (durée de cycle : 18 heures).
Une homogénéisation a été ensuite effectuée à 500C pen-
~ es e~igences de l'i~dustrie moderne, e~ pa~ticulier dans le domaine de l'aviation de l'~utomobile, font que toute amélio~a-tion du rapport (r~sistance mécanique)/(masse spécifique), m~me re-lativement faible, entralne des conséquences impo~tantes, soit pour la sécurité, soit pour les performances.
~ es a~liages suivant l'invention permett~nt d'obtenir, I par rapport aux autres alliages d'aluminium du même type dé jà con-nus, une amélioration des Iimite élastique et char~ de rupturesans diminution ~s allongeme~ts ~ la ruptule.
On a Zéj~ proposé des a~liages à hautes performances contenant ~ ~ 6% de cuivre, 2 à 5,' de zinc, 0,2 ~ 1~5c~o de ma~né-sium, 0,2 ~ o,6,J de mangan~se et 0,005 ~ 0,4~0 de titane (brevet français 1.599 739), ou pr~sentant des compo~itions voisines (bre-vet français 1.496.950) ~ ..
Ces alliages ont été décrits comme particuli~rement adap-tés ~ la confectio.n de P~èces moulées.
Au cours de recherches qui ont abouti ~ la présente in-ve.ntion, on a découvert, de façon inattendue, que si l'on fait va-rier la teneur en zinc, tout en co.nserv~nt les teneurs en autres élémentæ, dans les limites indiquées plus haut, les propriétés mé-caniques, qui sont peu modifiées lorsque la -te~eur en zinc reste inférieure à 4,5%, so.nt tr~9 nettement amélior~es lorsqu~on depas-se ces valeurs, et jusqu'~ 10/~o de zi.nc environ et que l'alliage se pr~te alors bien ~ la mise en forme par cor~oyage.
., Au-delà de cette valeur, apparaissent des diffic~ltes à
la Coulée des bille-ttes, ce qui peut entra~ner des défauts dans le :
metal.
~es allia~es selon l'inve~tion contlennent, en poids:
Zn: ~ 12 à 10~de préférence 6,12 à ~%
Cu: 4~5 à 7,~ " 5,5 à 6, 5~jo ~' .
65~
;; - - . . 1 - -, -Mg: 0,1 ~ 1% de préférence 0,25 ~ 0,5%
~n: 0,01 à 0,50% " 0,20 ~ 0,30%
Ti: 0,01 ~ 0,30% " 0,10 à 0,20%
reste Al Ces alliages peuvent en outre contenir des éléments d'ad-dition supplémentaires (teneur totale inférieure à 5%):
Fe: jusqu'~ 1%
Ni et Co: ~ condition que Fe (Ni + Co) = 1 + 0,3%
Si: jusqu'à 0,5%
Cd: moins de 0, l~/o Ge: " 0,75%
Zr: " 0,5%
Sn: " 0,5%
Sb: " 0,5%
Be: " 0,1%
A titre d'exemple, on a préparé quatre alliages repérés A B C D, dont la composition était:
A B C D
Zn 0 3,0 6,12 8,0 Cu 5,95 5,95 5~95 6 Mg 0,32 0,31 0,31 0.34 Mn 0,26 0,26 0,26 0,26 Fe 0,21 0,21 0,21 0,18 Si 0,18 0,18 0,18 0,19 Ti 0,10 0,10 0,10 0,09 reste Al et on les a soumis aux traitements suivants:
Chacun de ces alliages a été coulé en semi-continu sous forme d'une plaque de section 120 x 380 mm, puis a été soumis à
un traitement de détente à 400C constitué par une mise en tempé-rature progressive suivie d'un refroidissement contrôlé (durée de cycle : 18 heures).
Une homogénéisation a été ensuite effectuée à 500C pen-
- 2 - :~
: . - - ~ , . ~ . -dant 24 heuI es . Apr~s ~cro~t ~ge des surface~, le métal fut laml--né ~ chaud de 100 mm ~ 12 mmf la ~emperature de laminage ~t~nt de ~20C.
~ e~ t81es de 12 mm d~épaisseur filrent so~ises ~ une mise en solution de 4 heures ~ 527C, 520C, 512C et 506C respective~
ment pour le~ alliage~ A, ~, C et D, suivie d~une trempe ~ l'eau 20~.
A partir de chaque alliage, o.n a co~stitue deux lots.
~'un d'eux fut soumis au~ traiteme~ts de revenu, l~autre subit u~ ~
écrouis~age par traction de 2% dans les deuY heures suivant la ~ -trempe et ava~t revenu.
~ es éprouvettes d~coupées, suivant le se~ t~aver3 de la tôle par ~apport ~ la direction de lami~age, dans chacun ~q9 lots, subirent en~uite des reve~us ou matura~ions artificielles des températures comprises entre 155C et 185C, avec des durées de 5 heures ~ 40 heures, ceci afin de déterminer la température et la dur~e de reve~v donnant le~ caractéristiques mécaniques les pluq ~levée~.
~ e tableau ci-aprè~ donne, pour chaque alliage et pour chaque lot, les caractéristiques mécaniques de traction les plus élevées ainsi que le traitement de matuxation artificielle qui a permis d'obtenir ces valeurs..
. - 3 '~
A13~F~U
.... , . ., . _ ___ = ,=
-LotAddition Etat ~onditions de reve- IIE 0,2 Rm A.~o Zn nu ~ ~im~ ~cg/mm2 ~kg/mm2 5 J 6~ .
_ . ~uré e t e~l ~ _ _ __ .
A1 % tremp~ 20 h 175C 44 50,2 ~,7 ;~1 3~ revenu 20 h 165a 45,5 51,4 9,7 ~1 6,12% . 10 h 165~C 49 54 9,7 D1 8~0% 10 h 155C 51,5 56 9,5 . __ __ __ ~ ...... _ 1~ A2 0~ tremp~ 20 h 175C 42,2 49,010,0 B2 3,9% écroui 20 h 165 C 42, 7 49, 67, 5 C2 6,12% reve~u 10 h 155C 45,6 52,4 -8,0 D2 8~0~o . 10 h ~55'~ 46~8 53~4 7~7 0~ voit ai~si qu'une addition de 3% de zinc amélisre lé- ~
gèrement les caract~ristiques mécanique~ de traction, alo~S qu~avec t 6,12% et 8~o de 2inc, l'augmentation de la limite élaætique ~ 0,2%
et de la charge de rupture sont tr~s appréclables, alors que les : .
allongements de rupture sont peu modifiés.
On remarque que le traitement de revenu donnant les ca-ractéristiques m~caniques maximales varie avec la teneur en zinc.
En accreissant cette te~eur, la températurede rere.nu optimal décroSt~ ce qui permet d'observer que l'introduction de teneur~
importantes e.n zinc modifie ~otableme.nt la cinétique de revenu de 1 ' ~1~ g~ .
, ~' -- 4 -- ~
: . ~ : . .
: . - - ~ , . ~ . -dant 24 heuI es . Apr~s ~cro~t ~ge des surface~, le métal fut laml--né ~ chaud de 100 mm ~ 12 mmf la ~emperature de laminage ~t~nt de ~20C.
~ e~ t81es de 12 mm d~épaisseur filrent so~ises ~ une mise en solution de 4 heures ~ 527C, 520C, 512C et 506C respective~
ment pour le~ alliage~ A, ~, C et D, suivie d~une trempe ~ l'eau 20~.
A partir de chaque alliage, o.n a co~stitue deux lots.
~'un d'eux fut soumis au~ traiteme~ts de revenu, l~autre subit u~ ~
écrouis~age par traction de 2% dans les deuY heures suivant la ~ -trempe et ava~t revenu.
~ es éprouvettes d~coupées, suivant le se~ t~aver3 de la tôle par ~apport ~ la direction de lami~age, dans chacun ~q9 lots, subirent en~uite des reve~us ou matura~ions artificielles des températures comprises entre 155C et 185C, avec des durées de 5 heures ~ 40 heures, ceci afin de déterminer la température et la dur~e de reve~v donnant le~ caractéristiques mécaniques les pluq ~levée~.
~ e tableau ci-aprè~ donne, pour chaque alliage et pour chaque lot, les caractéristiques mécaniques de traction les plus élevées ainsi que le traitement de matuxation artificielle qui a permis d'obtenir ces valeurs..
. - 3 '~
A13~F~U
.... , . ., . _ ___ = ,=
-LotAddition Etat ~onditions de reve- IIE 0,2 Rm A.~o Zn nu ~ ~im~ ~cg/mm2 ~kg/mm2 5 J 6~ .
_ . ~uré e t e~l ~ _ _ __ .
A1 % tremp~ 20 h 175C 44 50,2 ~,7 ;~1 3~ revenu 20 h 165a 45,5 51,4 9,7 ~1 6,12% . 10 h 165~C 49 54 9,7 D1 8~0% 10 h 155C 51,5 56 9,5 . __ __ __ ~ ...... _ 1~ A2 0~ tremp~ 20 h 175C 42,2 49,010,0 B2 3,9% écroui 20 h 165 C 42, 7 49, 67, 5 C2 6,12% reve~u 10 h 155C 45,6 52,4 -8,0 D2 8~0~o . 10 h ~55'~ 46~8 53~4 7~7 0~ voit ai~si qu'une addition de 3% de zinc amélisre lé- ~
gèrement les caract~ristiques mécanique~ de traction, alo~S qu~avec t 6,12% et 8~o de 2inc, l'augmentation de la limite élaætique ~ 0,2%
et de la charge de rupture sont tr~s appréclables, alors que les : .
allongements de rupture sont peu modifiés.
On remarque que le traitement de revenu donnant les ca-ractéristiques m~caniques maximales varie avec la teneur en zinc.
En accreissant cette te~eur, la températurede rere.nu optimal décroSt~ ce qui permet d'observer que l'introduction de teneur~
importantes e.n zinc modifie ~otableme.nt la cinétique de revenu de 1 ' ~1~ g~ .
, ~' -- 4 -- ~
: . ~ : . .
Claims (5)
1. Un alliage de corroyage à base d'aluminium, caracté-risé en ce qu'il contient en pourcentage pondéral les éléments suivants :
Zn: 6,12 à 10 Cu: 4,5 à 7%
Mg: 0,1 à 1%
Mn: 0,01 à 0,5%
Ti: 0,01 à 0,3%
éléments d'addition : 0 à 5%
reste : A1
Zn: 6,12 à 10 Cu: 4,5 à 7%
Mg: 0,1 à 1%
Mn: 0,01 à 0,5%
Ti: 0,01 à 0,3%
éléments d'addition : 0 à 5%
reste : A1
2. Alliage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient en pourcentage pondéral les éléments suivants:
Zn: 6,12 à 8%
Cu: 5,5 à 6,5%
Mg: 0,25 à 0,5%
Mn: 0,20 à 0,30%
Ti: 0,10 à 0,20%
éléments d'addition : 0, à 5%
reste : A1
Zn: 6,12 à 8%
Cu: 5,5 à 6,5%
Mg: 0,25 à 0,5%
Mn: 0,20 à 0,30%
Ti: 0,10 à 0,20%
éléments d'addition : 0, à 5%
reste : A1
3. Alliage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient en outre, en pourcentage pondéral, au moins un des éléments suivants:
Fe: jusqu'à 1%
Ni et Co: à condition que Fe (Ni + Co) = 1 ? 0,3%
Si: jusqu'à 0,5%
Cd: moins de 0,1%
Ge: moins de 0,75%
Zr: moins de 0,5%
Sn: moins de 0,5%
Sb: moins de 0,5%
Be: moins de 0,1%
Fe: jusqu'à 1%
Ni et Co: à condition que Fe (Ni + Co) = 1 ? 0,3%
Si: jusqu'à 0,5%
Cd: moins de 0,1%
Ge: moins de 0,75%
Zr: moins de 0,5%
Sn: moins de 0,5%
Sb: moins de 0,5%
Be: moins de 0,1%
4. Alliage selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il contient en pourcentage pondéral les éléments suivants:
Zn: 6,12%
Cu: 5,95%
Mg: 0,31%
Mn: 0,26%
Fe: 0,21%
Si: 0,18%
Ti: 0,10 reste: Al
Zn: 6,12%
Cu: 5,95%
Mg: 0,31%
Mn: 0,26%
Fe: 0,21%
Si: 0,18%
Ti: 0,10 reste: Al
5. Alliage selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il contient en pourcentage pondéral les éléments suivants:
Zn: 8,0%
Cu: 6,0%
Mg: 0,34%
Mn: 0,26%
Fe: 0,18%
Si: 0,19%
Ti: 0,09%
reste: Al
Zn: 8,0%
Cu: 6,0%
Mg: 0,34%
Mn: 0,26%
Fe: 0,18%
Si: 0,19%
Ti: 0,09%
reste: Al
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7322388A FR2234375B1 (en) | 1973-06-20 | 1973-06-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1043590A true CA1043590A (en) | 1978-12-05 |
Family
ID=9121214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA202,238A Expired CA1043590A (en) | 1973-06-20 | 1974-06-12 | Aluminum alloy |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| CA (1) | CA1043590A (en) |
| FR (1) | FR2234375B1 (en) |
| GB (1) | GB1427657A (en) |
| IT (1) | IT1015019B (en) |
| NL (1) | NL7407981A (en) |
| SE (1) | SE403800B (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT384744B (en) * | 1986-02-07 | 1987-12-28 | Austria Metall | USE OF AN ALLOY ON A STRIP OF A1 ZN MG CU ALLOYS FOR VIBRANTLY USED SPORTS EQUIPMENT |
| EP0882610B1 (en) * | 1997-06-07 | 2003-11-05 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Aluminium extruded door beam material |
| JP5128124B2 (en) | 2003-04-10 | 2013-01-23 | アレリス、アルミナム、コブレンツ、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツング | Al-Zn-Mg-Cu alloy |
| US7883591B2 (en) | 2004-10-05 | 2011-02-08 | Aleris Aluminum Koblenz Gmbh | High-strength, high toughness Al-Zn alloy product and method for producing such product |
| FR2907796B1 (en) | 2006-07-07 | 2011-06-10 | Aleris Aluminum Koblenz Gmbh | ALUMINUM ALLOY PRODUCTS OF THE AA7000 SERIES AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME |
| WO2008003504A2 (en) * | 2006-07-07 | 2008-01-10 | Aleris Aluminum Koblenz Gmbh | Aa7000-series aluminium alloy products and a method of manufacturing thereof |
-
1973
- 1973-06-20 FR FR7322388A patent/FR2234375B1/fr not_active Expired
-
1974
- 1974-06-12 IT IT2391474A patent/IT1015019B/en active
- 1974-06-12 CA CA202,238A patent/CA1043590A/en not_active Expired
- 1974-06-14 NL NL7407981A patent/NL7407981A/xx not_active Application Discontinuation
- 1974-06-17 GB GB2665274A patent/GB1427657A/en not_active Expired
- 1974-06-18 SE SE7408049A patent/SE403800B/en not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2429082B2 (en) | 1976-01-02 |
| FR2234375B1 (en) | 1976-09-17 |
| DE2429082A1 (en) | 1975-01-16 |
| GB1427657A (en) | 1976-03-10 |
| SE7408049L (en) | 1974-12-23 |
| SE403800B (en) | 1978-09-04 |
| FR2234375A1 (en) | 1975-01-17 |
| NL7407981A (en) | 1974-12-24 |
| IT1015019B (en) | 1977-05-10 |
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