(57) L'invention a pour objet l'utilisation d'un produit laminé ou filé en alliage d'aluminium
de composition (% en poids) :
Si : 1,2 - 2,2 Fe < 1,5 Cu : 0,2 - 0,8 Mn : 0,6 - 1,5 Mg < 0,20 Zn < 0,5 Ti < 0,10
reste aluminium et impuretés inévitables, pour la fabrication de pièces présentant
à la fois une bonne résistance mécanique et une bonne résistance à la corrosion, exposées
à l'atmosphère sans protection, notamment des panneaux d'isolation ou des composants
pour le bâtiment et la signalisation.
Ces produits présentent une résistance à la corrosion améliorée par rapport à l'alliage
4015.
Domaine de l'invention
[0001] L'invention concerne des produits laminés ou filés en alliage d'aluminium de la série
4000 présentant à la fois une bonne résistance mécanique et une bonne résistance à
la corrosion.
Etat de la technique
[0002] Les alliages d'aluminium contenant du silicium comme principal élément d'alliage,
correspondant à la série 4000 de la nomenclature de l'Aluminum Association, sont largement
utilisés pour la fabrication de pièces moulées. Ils sont par contre plus rarement
utilisés sous forme de produits laminés ou filés. Les utilisations sous forme de barres
filées ou de profilés sont liées à la bonne tenue à l'usure et à la température des
alliages à teneur élevée en silicium, et concernent surtout la fabrication de pièces
mécaniques telles que bielles, arbres de transmission, paliers et composants de moteurs
et de compresseurs.
[0003] Les utilisations sous forme de tôles et bandes concernent essentiellement les articles
culinaires émaillés en raison de leur bonne tenue à température élevée, et la couverture
des bandes plaquées destinées à la fabrication d'échangeurs thermiques brasés, ces
alliages présentant une température de fusion plus basse que les autres alliages et
une bonne mouillabilité.
[0004] D'autres utilisations ont été parfois proposées dans la littérature, comme par exemple
la demande de brevet JP 63-216939 de Kobe Steel qui décrit des bandes plaquées pour
la fabrication d'échangeurs thermiques plaqués, dont l'alliage d'âme a pour composition
(% en poids) :
Si : 0,5 -1,5 Fe < 0,3 Mn : 0,5 -1,2 Cu : 0,1 - 0,8 Cr ou Zr : 0,05 - 0,35
[0005] Enfin, l'alliage 4015 a été enregistré à l'Aluminum Association en 1989 avec la composition
suivante :
Si: 1,4 - 2,2 Fe < 0,7 Cu < 0,2 Mn: 0,4-1,2 Mg: 0,1 - 0,5 Zn < 0,2
Objet de l'invention
[0006] L'invention a pour objet l'utilisation d'un produit laminé ou filé en alliage d'aluminium
de composition (% en poids) :
Si: 1,2 - 2,2 Fe < 1,5 Cu : 0,2 - 0,8 Mn : 0,6 -1,5 Mg < 0,20 Zn < 0,5
Ti < 0,10 reste aluminium et impuretés inévitables, pour la fabrication de pièces
présentant à la fois une bonne résistance mécanique et une bonne résistance à la corrosion,
exposées à l'atmosphère sans protection, notamment des panneaux d'isolation ou des
composants pour le bâtiment et la signalisation.
[0007] De préférence, la teneur en Si est comprise entre 1,4 et 2%, la teneur en cuivre
entre 0,3 et 0,5%, la teneur en manganèse entre 0,9 et 1,2%, la teneur en fer inférieure
à 0,7% et la teneur en magnésium inférieure à 0,15%.
Description de l'invention
[0008] Les produits selon l'invention se distinguent des produits en alliage 4015 par une
teneur plus élevée en cuivre et une teneur plus réduite en magnésium. De manière inattendue,
une teneur contrôlée en cuivre comprise entre 0,2 et 0,8%, et de préférence entre
0,3 et 0,5%, conduit à une amélioration de la résistance à la corrosion, qu'il s'agisse
de la corrosion par piqûres ou de la corrosion filiforme.
[0009] Cette résistance à la corrosion est également favorisée par une teneur faible en
magnésium, inférieure à 0,20%, et de préférence à 0,15%. La baisse de résistance mécanique
résultant de la réduction de la teneur en magnésium est plus que compensée par l'augmentation
de la teneur en cuivre, de sorte que la résistance mécanique est plus élevée que pour
les produits similaires en 4015.
[0010] Les produits selon l'invention présentent à l'état nu une résistance à la corrosion,
mesurée par la profondeur de piqûres au test SWAAT (Sea Water Acetic Acid Test) selon
la norme ASTM G85, nettement meilleure que celle de l'alliage 4015. Ils peuvent donc
être utilisés dans des environnements industriels, par exemple pour panneaux d'isolation
de câbles ou de canalisations dans des ateliers, la signalisation et le bâtiment..
Exemple
[0011] On a préparé des échantillons de tôles dont l'épaisseur (en mm) et la composition
chimique (en % en poids) sont indiquées au tableau 1 :
Tableau 1
Alliage |
e (mm) |
Si |
Fe |
Cu |
Mn |
Mg |
A |
1,0 |
1,61 |
0,30 |
0,38 |
1,05 |
0,15 |
B |
1,45 |
1,61 |
0,30 |
0,38 |
1,05 |
0,15 |
C |
1,0 |
1,60 |
0,58 |
0,15 |
1,09 |
0,28 |
D |
1,45 |
1,55 |
0,50 |
0,17 |
1,06 |
0,28 |
E |
1,45 |
1,59 |
0,59 |
0,13 |
1,16 |
0,33 |
[0012] Les alliages A et B sont selon l'invention, les alliages C à E sont des alliages
4015.
[0013] La gamme de fabrication est conventionnelle, et comporte une coulée de plaques, un
laminage à chaud, un laminage à froid, et un écrouissage final à l'état H12.
[0014] On a mesuré sur les échantillons A et C la résistance à la rupture R
m (en MPa), la limite d'élasticité conventionnelle à 0,2% R
0,2 (en MPa) et l'allongement A
50 (en %) selon la norme NF EN 10002-1 relative aux essais de traction sur matériaux
métalliques. Les résultats sont consignés au tableau 2 :
Tableau 2
Echantillon |
Rm |
R0,2 |
A50 |
A |
176 |
168 |
3,2 |
C |
160 |
155 |
4,8 |
[0015] On constate que la tôle en alliage A selon l'invention présente une meilleure résistance
mécanique que la tôle de même épaisseur en alliage C. qui contient moins de cuivre
mais plus de magnésium.
[0016] On a mesuré sur les 5 tôles les profondeurs de piqûres au test SWAAT, en prenant
en compte 5 piqûres par échantillon, et en faisant la moyenne, pour 3 échantillons
de la même tôle, des profondeurs maximales et des profondeurs moyennes (en µm). Les
résultats sont indiqués au tableau 3/
Tableau 3
Alliage |
Profondeur maximale |
Profondeur moyenne |
A |
230 |
196 |
B |
250 |
189 |
C |
660 |
464 |
D |
700 |
535 |
E |
730 |
502 |
[0017] On constate que la moyenne des profondeurs maximales et la moyenne des profondeurs
moyennes des échantillons sont nettement plus faibles pour les alliages selon l'invention
que pour les alliages 4015, ce qui est un résultat inattendu compte tenu de l'augmentation
de la teneur en cuivre.
1. Utilisation d'un produit laminé ou filé en alliage d'aluminium de composition (% en
poids) :
Si: 1,2 - 2,2 Fe < 1,5 Cu : 0,2 - 0,8 Mn : 0,6 -1,5 Mg < 0,20
Zn < 0,5 Ti < 0,10 reste aluminium et impuretés inévitables, pour la fabrication de
pièces présentant à la fois une bonne résistance mécanique et une bonne résistance
à la corrosion, exposées à l'atmosphère sans protection, notamment des panneaux d'isolation
ou des composants pour le bâtiment et la signalisation.
2. Utilisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la teneur en silicium de l'alliage est comprise entre 1,4 et 2%.
3. Utilisation selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la teneur en cuivre de l'alliage est comprise entre 0,3 et 0,5%.
4. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la teneur en manganèse de l'alliage est comprise entre 0,9 et 1,2%.
5. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la teneur en magnésium de l'alliage est inférieure à 0,15%.