CA2504931A1 - Procede de fabrication simplifie de produits lamines en alliages al-zn-mg, et produits obtenus par ce procede - Google Patents
Procede de fabrication simplifie de produits lamines en alliages al-zn-mg, et produits obtenus par ce procede Download PDFInfo
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Abstract
L'invention présente un nouveau procédé d'élaboration d'un produit laminé intermédiaire en alliage d'aluminium de type AI-Zn-Mg de composition Mg 0,5 - 2,0 Mn< 1,0 Zn 3,0 - 9,0 Si< 0,50 Fe< 0,50 Cu <0,50 Ti< 0,15 Zr< 0,20 Cr< 0,50. Le reste de l'aluminium avec ses inévitables impuretés, dans laquelle Zn/Mg> 1,7, élaboré par coulée semi-continue une plaque contenant (en pourcents massiques), dans lequel les températures d'homogénéisation, de laminage à chaud, de trempe en ligne, de laminage à chaud et de bobinage son t choisies d'une manière très particulière et diminuent tout au long du procéd é. Ce procédé peu onéreux permet d'améliorer le compromis de certaines propriét és mécaniques et d'usage des tôles et bandes obtenues.
Claims (32)
1) Procédé d'élaboration d'un produit laminé intermédiaire en alliage d'aluminium de type Al-Zn-Mg, comprenant les étapes suivantes:
a) on élabore par coulée semi-continue une plaque contenant (en pourcents massiques) Mg 0,5 - 2,0 Mn < 1,0 Zn 3,0 - 9,0 Si < 0,50 Fe < 0,50 Cu < 0,50 Ti < 0,15 Zr < 0,20 Cr < 0,50 le reste de l'aluminium avec ses inévitables impuretés, dans laquelle Zn/Mg>1,7, b) on soumet ladite plaque à une homogénéisation ou un réchauffage à une température T1, choisie telle que 500 °C <= T1 <= (Ts -20°C), où Ts représente la température de brûlure de l'alliage, c) on effectue une première étape de laminage à chaud comprenant une ou plusieurs passes de laminage sur un laminoir à chaud, la température d'entrée étant choisie telle que (T1 - 60°C) <= T2 <= (T1 - 5 °C), et le procédé de laminage étant conduit d'une façon à ce que la température de sortie T3 soit telle que (T1 -150°C) <= T3 <= (T1 - 30 °C) et T3 < T2;
d) on refroidit rapidement la bande issue de ladite première étape de laminage à
chaud à une température T4;
e) on effectue une seconde étape de laminage à chaud de ladite bande, la température d'entrée T5 étant choisie telle que T5 <= T4 et 200 °C <= T5 <= 300 °C, et le procédé de laminage étant conduit de façon à ce que la température de bobinage T6 soit telle que (T5 -150°C) <= T6 <= (T5 - 20 °C).
a) on élabore par coulée semi-continue une plaque contenant (en pourcents massiques) Mg 0,5 - 2,0 Mn < 1,0 Zn 3,0 - 9,0 Si < 0,50 Fe < 0,50 Cu < 0,50 Ti < 0,15 Zr < 0,20 Cr < 0,50 le reste de l'aluminium avec ses inévitables impuretés, dans laquelle Zn/Mg>1,7, b) on soumet ladite plaque à une homogénéisation ou un réchauffage à une température T1, choisie telle que 500 °C <= T1 <= (Ts -20°C), où Ts représente la température de brûlure de l'alliage, c) on effectue une première étape de laminage à chaud comprenant une ou plusieurs passes de laminage sur un laminoir à chaud, la température d'entrée étant choisie telle que (T1 - 60°C) <= T2 <= (T1 - 5 °C), et le procédé de laminage étant conduit d'une façon à ce que la température de sortie T3 soit telle que (T1 -150°C) <= T3 <= (T1 - 30 °C) et T3 < T2;
d) on refroidit rapidement la bande issue de ladite première étape de laminage à
chaud à une température T4;
e) on effectue une seconde étape de laminage à chaud de ladite bande, la température d'entrée T5 étant choisie telle que T5 <= T4 et 200 °C <= T5 <= 300 °C, et le procédé de laminage étant conduit de façon à ce que la température de bobinage T6 soit telle que (T5 -150°C) <= T6 <= (T5 - 20 °C).
2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la teneur en zinc de l'alliage est comprise entre 4,0 et 6,0 %, la teneur en Mg est comprise entre 0,7 et 1,5 %, et la teneur en Mn est inférieure à 0,60 %.
3) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que Cu < 0,25 %.
4) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'alliage est choisi dans le groupe formé par les alliages 7020, 7108, 7003, 7004, 7005 , 7008, 7011, 7022.
5) Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'alliage contient en plus un ou plusieurs des éléments choisie dans le groupe formé
par Sc, Y, La, Dy, Ho, Er, Tm, Lu, Hf, Yb avec une concentration ne dépassant pas les valeurs suivantes:
Sc < 0,50 % et préférentiellement < 0,20 %, Y < 0,34 % et préférentiellement < 0,17 %, La, Dy, Ho, Er, Tm, Lu < 0,10 % chaque et préférentiellement < 0,05 % chaque, Hf < 1,20 % et préférentiellement < 0,50 %, Yb < 0,50 % et préférentiellement < 0,25 %.
par Sc, Y, La, Dy, Ho, Er, Tm, Lu, Hf, Yb avec une concentration ne dépassant pas les valeurs suivantes:
Sc < 0,50 % et préférentiellement < 0,20 %, Y < 0,34 % et préférentiellement < 0,17 %, La, Dy, Ho, Er, Tm, Lu < 0,10 % chaque et préférentiellement < 0,05 % chaque, Hf < 1,20 % et préférentiellement < 0,50 %, Yb < 0,50 % et préférentiellement < 0,25 %.
6) Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit produit laminé intermédiaire a une épaisseur comprise entre 3 mm et 12 mm.
7) Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit produit laminé intermédiaire est soumis à un écrouissage à froid compris entre 1%
et 9 %, et / ou à un traitement thermique complémentaire comprenant un ou plusieurs paliers à des températures comprises entre 80°C et 250°C, ledit traitement thermique complémentaire pouvant intervenir avant, après ou au cours dudit écrouissage à froid.
et 9 %, et / ou à un traitement thermique complémentaire comprenant un ou plusieurs paliers à des températures comprises entre 80°C et 250°C, ledit traitement thermique complémentaire pouvant intervenir avant, après ou au cours dudit écrouissage à froid.
8) Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la température T3 est telle que (T1- 100°C) <= T3 <= (T1 - 30 °C), et / ou en ce que la température T2 est telle que (T1 - 30°C) <= T2 <= (T1 - 5 °C).
9) Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la température T3 est supérieure à la température de solvus de l'alliage.
10) Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'alliage est l'alliage 7108, et les températures T1 à T6 sont respectivement:
T1 = 550 °C, T2 = 540 °C, T3 = 490 °C, T4 = 270 °C, T5 = 270 °C, T6 = 150 °C.
T1 = 550 °C, T2 = 540 °C, T3 = 490 °C, T4 = 270 °C, T5 = 270 °C, T6 = 150 °C.
11)Produit susceptible d'être obtenu par le procédé selon une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que sa limite d'élasticité R p0,2 est au moins 250 MPa, sa résistance à la rupture R m est au moins 280 MPa, et son allongement à
la rupture est au moins 8 %.
la rupture est au moins 8 %.
12) Produit selon la revendication 11, caractérisé en ce que sa limite d'élasticité Rp0,2 est au moins 290 MPa et que sa résistance à la rupture R m est au moins 330 MPa.
13) Produit selon une quelconque des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce que sa une teneur en zinc est comprise entre 4,0 et 6,0 %, sa teneur en Mg est comprise entre 0,7 et 1,5%, et sa teneur en Mn inférieure à 0,60% (et préférentiellement inférieure à 0,25 %).
14) Produit selon la revendications 13, caractérisé en ce que sa teneur en cuivre est inférieure à 0,25%.
15) Produit selon une quelconque des revendications 13 ou 14, caractérisé en ce que la largeur des zones exemptes de précipités aux joints de grains dudit produit est supérieure à 100 nm, préférentiellement comprise entre 100 nm et 150 nm et encore plus préférentiellement comprise entre 120 nm et 140 nm.
16) Produit selon la revendication 15, caractérisé en ce que les précipités de type MgZn2 aux joints de grains ont une taille moyenne supérieure à 150 nm, et préférentiellement comprise entre 200 nm et 400 nm.
17) Produit selon une quelconque des revendications 11 à 16, caractérisé en ce qu'il présente une structure fibrée avec des grains présentant dans le sens travers-court une épaisseur de moins de 30 µm, préférablement de moins de 15 µm, et encore plus préférablement moins de 10 µm.
18) Produit selon la revendication 17, caractérisée en ce qu'il présente une structure fibrée caractérisée par un rapport épaisseur / longueur de grains de plus de 60, et préférentiellement de plus de 100.
19) Utilisation d'un produit laminé selon une quelconque des revendications 11 à 18 pour la fabrication de constructions soudées.
20) Utilisation d'un produit laminé selon une quelconque des revendications 11 à 18 pour la construction de citernes routières ou ferroviaires.
21) Utilisation d'un produit laminé selon une quelconque des revendications 11 à 18 pour la construction de véhicules industriels.
22) Utilisation d'un produit laminé selon une quelconque des revendications 11 à 18 dans la construction d'équipements de stockage, de transport ou de manutention de produits granuleux, tels que bennes, réservoirs ou convoyeurs.
23) Utilisation d'un produit laminé selon une quelconque des revendications 11 à 18 pour la fabrication de pièces d'automobiles.
24) Utilisation d'un produit laminé selon une quelconque des revendications 11 à 18 comme élément structural en construction aéronautique.
25) Utilisation selon la revendication 24, dans laquelle ledit élément structural est une tôle de revêtement de fuselage.
26) Utilisation selon une quelconque des revendications 19 à 25, dans laquelle au moins deux desdits éléments structuraux sont assemblés par soudage.
27) Construction soudée réalisés avec au moins deux produits selon une quelconque des revendications 11 à 18, caractérisé en ce que sa limite d'élasticité R p0,2 dans le joint soudé entre deux desdits produits est d'au moins 200 MPa.
28) Construction soudée selon la revendication 27, dans laquelle la limite d'élasticité
R p0,2 dans le joint soudé entre deux desdits produits est d'au moins 220 MPa.
R p0,2 dans le joint soudé entre deux desdits produits est d'au moins 220 MPa.
29) Construction soudée réalisée avec au moins deux produits selon l'une quelconque des revendications 11 à 18, caractérisé en ce que sa résistance à la rupture R
m dans le joint soudé entre deux desdits produits est d'au moins 250 MPa.
m dans le joint soudé entre deux desdits produits est d'au moins 250 MPa.
30) Construction soudée selon la revendication 29, dans laquelle la résistance à la rupture R m dans le joint soudé entre deux desdits produits est d'au moins 300 MPa.
31)Construction soudée selon l'une des revendications 27 à 30, dans laquelle la dureté
dans la zone affectée thermiquement est supérieure ou égale à 100 HV, préférentiellement supérieure ou égale à 110 HV, et encore plus préférentiellement supérieure à égale à 115 HV.
dans la zone affectée thermiquement est supérieure ou égale à 100 HV, préférentiellement supérieure ou égale à 110 HV, et encore plus préférentiellement supérieure à égale à 115 HV.
32) Construction soudée selon la revendication 31, dans laquelle la dureté
dans la zone affectée thermiquement est au moins aussi grande que la dureté de celles des tôles de base qui a la dureté la moins élevée.
dans la zone affectée thermiquement est au moins aussi grande que la dureté de celles des tôles de base qui a la dureté la moins élevée.
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