CA2152402C - Alliage de type aluminium-silicon-magnesium a ductilite et emboutissabilite ameliorees et procede d'obtention - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne des alliages d'aluminium type Al-Si-Mg à ductilité et emboutissabilité améliorées, utilisés sous forme de tôles ou bandes, ainsi qu'un procédé d'obtention de ceux-ci. Les tôles ou bandes sont particulièrement destinées à l'emboutissage et en particulier à la carrosser ie automobile. L'alliage revendiqué possède la composition chimique suivante (e n poids %): de 0,1 à 0,8 Mn; de 0,25 à 0,8 Mg; de 0,5 à 1,3 Si; jusqu'à 0,9 Cu ; jusqu'à 0,5 Fe; jusqu'à 0,5 (chacun) et 0,15 (au total) d'autres éléments; reste Al. Ces tôles et bandes sont obtenues par coulée, laminage à chaud dan s des conditions de réchauffage et de laminage particulières, laminage à froid , mâturation, formage et cuisson des revêtements, un pré-revenu étant éventuellement pratiqué entre trempe et mâturation.
Description
ALLIAGE DE TYPE AL(AYIINIC~1-SILICON-MAC3~IE~SIUM A DUCTILITÉ;
ET E~OUTISSABILITE AhIELIOREES ET PROCEpE D' OBT~TI'ION
L'invention concerne des alliages d'aluminium type A1-Si-Mg â ductilité
et emboutissabilitê améliorëes, utilisês sous forme de tôles ou bandes, ainsi qu'un procëdê d'obtention de ceux-ci. Les tôles ou bandes sont particuli~ërement destinées à 1'emboutis.sage et en particulier à la carrosserie automobile.
l0 Pour une, résistance mëcanique donnée, la ductilité et l'emboutissabilitê
sont les caractéristiques essentielles des tôles ou bandes destinëes à
étre mises en forme à froid, avant revêtements superficiels telles que la peinture et "cuisson" de ceux-ci.
Les alliages classiques utilisés dans ce domaine, tels que les alliages 6009, 6016, 6111, selon 1a dësignatïon de l'Aluminium Association présentent encore des caractéristiques mëcaniques d'utilisation et de formabilité insuffisantes.
L'alliage selon l'invention contient (en poids %) .
20 de 0,1 â 0,$ Mn de 0,25 â 0,$ Mg de 0,5 â 1,3 5i jusqu'à 0,9 Cu jusqu'à 0,5 Fe jusqu'à 0,5 (chacun) et 0,15 (au total) d'autres élëments reste : A1.
La présente invention vire aussi ane méthode d'obtention d' une tôle ou bande en all ïage d' aluuni.nium comportant 1a coulée de lingots de composition (°s en poids):
de 0,15 à 0,65 Mn de 0,3 à 0,6 Mg de 0,7 à 1,2 Si de 0,1 à 0,5 Cu jusqu'à 0,4 Fe jusqu'à 0,05 chacun et 0,15 au total d'autres éléments reste aluminium, une homogénéisation ou un réchauffage des lingots, un laminage, une mise en solution, une trempe, un prérevenu entre 70 et 150°C d'une durée de c), 5 à 5 h, et une maturation, une mise en forme et tan traitement de cuisson des revêtements.
La présente invention contez°ne aussi. un alliage d'aluminium pour bandes et tôles dest~_nées a L'emboutissage caractérisé
en ce qu'il contient:
de U, I S à 0,65 Mn de 0,3 à 0,6 Mg de 0,7 à 1,2 Si de 0,1 à 0,5 Cu jusqu'à 0,4 Fe
ET E~OUTISSABILITE AhIELIOREES ET PROCEpE D' OBT~TI'ION
L'invention concerne des alliages d'aluminium type A1-Si-Mg â ductilité
et emboutissabilitê améliorëes, utilisês sous forme de tôles ou bandes, ainsi qu'un procëdê d'obtention de ceux-ci. Les tôles ou bandes sont particuli~ërement destinées à 1'emboutis.sage et en particulier à la carrosserie automobile.
l0 Pour une, résistance mëcanique donnée, la ductilité et l'emboutissabilitê
sont les caractéristiques essentielles des tôles ou bandes destinëes à
étre mises en forme à froid, avant revêtements superficiels telles que la peinture et "cuisson" de ceux-ci.
Les alliages classiques utilisés dans ce domaine, tels que les alliages 6009, 6016, 6111, selon 1a dësignatïon de l'Aluminium Association présentent encore des caractéristiques mëcaniques d'utilisation et de formabilité insuffisantes.
L'alliage selon l'invention contient (en poids %) .
20 de 0,1 â 0,$ Mn de 0,25 â 0,$ Mg de 0,5 â 1,3 5i jusqu'à 0,9 Cu jusqu'à 0,5 Fe jusqu'à 0,5 (chacun) et 0,15 (au total) d'autres élëments reste : A1.
La présente invention vire aussi ane méthode d'obtention d' une tôle ou bande en all ïage d' aluuni.nium comportant 1a coulée de lingots de composition (°s en poids):
de 0,15 à 0,65 Mn de 0,3 à 0,6 Mg de 0,7 à 1,2 Si de 0,1 à 0,5 Cu jusqu'à 0,4 Fe jusqu'à 0,05 chacun et 0,15 au total d'autres éléments reste aluminium, une homogénéisation ou un réchauffage des lingots, un laminage, une mise en solution, une trempe, un prérevenu entre 70 et 150°C d'une durée de c), 5 à 5 h, et une maturation, une mise en forme et tan traitement de cuisson des revêtements.
La présente invention contez°ne aussi. un alliage d'aluminium pour bandes et tôles dest~_nées a L'emboutissage caractérisé
en ce qu'il contient:
de U, I S à 0,65 Mn de 0,3 à 0,6 Mg de 0,7 à 1,2 Si de 0,1 à 0,5 Cu jusqu'à 0,4 Fe
2 o jusqu'à 0,05 chacun et 0,15 au total d'autres éléments reste aluminium, et des précipités au manganése âu r:y~,e A1 (Mn, Fe) Si, dont la taille médiane est inféz°ieure a G , Ü ¿ ~m et la taille maxima7..e inférieure â 0, 20 ~cn.
La composition préfërée est la suivante de 0,25 à 0,45 Mn de 0,3 à 0,5 Mg de 0,85 à 1,i0 Si de 0,1 â 0,3 Cu jusqu'à 0,3 Fe reste: Al+ impuretés inévitables.
On sait que la présence de Mn est favorable à la résistance mëcanique et à la déformabilité; cette action est sensible au-delà de 0,1°/;
cependant 1o au-delà de 0,8% Mn, il y a formation de composés (AI,Mn,Fe) grossiers qui nuisent â la formabilité. La demanderesse a aussi trouvé que des teneurs élevées en Mn conduisent à une homogënéisatïon de la déformation microscopique, ce qui est favorable à une bonne répartition des déformations.
Pour des valeurs de Mg inférieures à 0,25°/, la limite ëlastique après cui sson des revêtements est trop foi b1 e; pour 1 es val eurs supéri Bures à
0,8%, la formabilité devient insuffisante et la maturation trop rapide.
Si la teneur en Si est inférieure s 0,5%, les caractéristiques mécaniques sont trop faibles; si Si ~ 1,3%, des composés prïmaires grossiers apparaissent et nuisent à la formabilitë.
Si la teneur en Cu est supérieure â 0,9°/, la tenue à la corrosion (intercristalline) est insuffisante.
Si la teneur en Fe est supérieure à 0,5%, il en résulte une précipitation grossiêre nëfaste â la formabilité.
Le procédé de fabrication habituellement utilisé comporte les opérations suivantes coulée d'un alliage de composition donnée sous forme de lingots ou de bandes - homogénéisation éventuelle réchauffage et laminage à chaud - laminage â froid - mise en solution - mise en forme à froid à l'état T4 - revétement superficiel ëventue1 et sa "cuïsson", par exemple une v3 ~.
peinture (laquelle contribue au durcissement de l'alliage) -voir par exemple US 4614552, US 4784921, US 48408x2, WO 87/02712.
La demanderesse a trouvé que cette gamme pouvait étre simplifiée et/ou améliorée, d'une part en réduisant l'étape d'homogénéisation à un réchauffage avant laminage à chaud, ou d"autre part, en introduisant une trempe rapide et une étape de pré-revenu aprés trempe et avant mâturation.
Ainsi, le procédé selon l'invention, comportant les opérations de coulée, réchauffage, laminage à chaud et éventuellement à froid, mise en solution et trempe, maturation et éventuellement revétement superficiel et "cuisson" de celui-ci, est caractérisé en ce que la température du réchauffage avant laminage â chaud et la température d'entrée au laminoir à chaud est comprise entre 460 et 520°C.
Une montée en tempé-ature à une vitesse comprise entre 10°C/h et 150°C/h et une température ;.e maintien lïmitée entre 460°C et 520°C
conduisent en effet à un maximum de la densïté volumique des précipités, au Mn A1(Fe,Mn)Si; leur taille maximale est inférieure à 0,2 ~m et leur taille médiane est ïnférieure à 0,07 um.
Aprës montée en température, la durée de maintien en température est comprise entre 30 min et 24 h.
La température de fin de laminage à chaud est de préférence inférieure à
400°C et méme 350°C.
Les fins précipités au manganèse subsistent jusqu'au stade final, et la demanderesse émet l'hypothëse que la présence de ceux-ci est à l'origine de l'amélioration des caractéristiques de mïse en forme à froid.
La mi se en soluti on est de préférence réal i sée entre 520 et 570°C et en particulier, entre 550 et 570°C, pendant 5 min à 1 h. La vitesse moyenne 3o de trempe est de préférence supérieure à 100°C/sec.
Pour les faibles durées de maintien, un four à passage peut ëtre utilisé.
La composition préfërée est la suivante de 0,25 à 0,45 Mn de 0,3 à 0,5 Mg de 0,85 à 1,i0 Si de 0,1 â 0,3 Cu jusqu'à 0,3 Fe reste: Al+ impuretés inévitables.
On sait que la présence de Mn est favorable à la résistance mëcanique et à la déformabilité; cette action est sensible au-delà de 0,1°/;
cependant 1o au-delà de 0,8% Mn, il y a formation de composés (AI,Mn,Fe) grossiers qui nuisent â la formabilité. La demanderesse a aussi trouvé que des teneurs élevées en Mn conduisent à une homogënéisatïon de la déformation microscopique, ce qui est favorable à une bonne répartition des déformations.
Pour des valeurs de Mg inférieures à 0,25°/, la limite ëlastique après cui sson des revêtements est trop foi b1 e; pour 1 es val eurs supéri Bures à
0,8%, la formabilité devient insuffisante et la maturation trop rapide.
Si la teneur en Si est inférieure s 0,5%, les caractéristiques mécaniques sont trop faibles; si Si ~ 1,3%, des composés prïmaires grossiers apparaissent et nuisent à la formabilitë.
Si la teneur en Cu est supérieure â 0,9°/, la tenue à la corrosion (intercristalline) est insuffisante.
Si la teneur en Fe est supérieure à 0,5%, il en résulte une précipitation grossiêre nëfaste â la formabilité.
Le procédé de fabrication habituellement utilisé comporte les opérations suivantes coulée d'un alliage de composition donnée sous forme de lingots ou de bandes - homogénéisation éventuelle réchauffage et laminage à chaud - laminage â froid - mise en solution - mise en forme à froid à l'état T4 - revétement superficiel ëventue1 et sa "cuïsson", par exemple une v3 ~.
peinture (laquelle contribue au durcissement de l'alliage) -voir par exemple US 4614552, US 4784921, US 48408x2, WO 87/02712.
La demanderesse a trouvé que cette gamme pouvait étre simplifiée et/ou améliorée, d'une part en réduisant l'étape d'homogénéisation à un réchauffage avant laminage à chaud, ou d"autre part, en introduisant une trempe rapide et une étape de pré-revenu aprés trempe et avant mâturation.
Ainsi, le procédé selon l'invention, comportant les opérations de coulée, réchauffage, laminage à chaud et éventuellement à froid, mise en solution et trempe, maturation et éventuellement revétement superficiel et "cuisson" de celui-ci, est caractérisé en ce que la température du réchauffage avant laminage â chaud et la température d'entrée au laminoir à chaud est comprise entre 460 et 520°C.
Une montée en tempé-ature à une vitesse comprise entre 10°C/h et 150°C/h et une température ;.e maintien lïmitée entre 460°C et 520°C
conduisent en effet à un maximum de la densïté volumique des précipités, au Mn A1(Fe,Mn)Si; leur taille maximale est inférieure à 0,2 ~m et leur taille médiane est ïnférieure à 0,07 um.
Aprës montée en température, la durée de maintien en température est comprise entre 30 min et 24 h.
La température de fin de laminage à chaud est de préférence inférieure à
400°C et méme 350°C.
Les fins précipités au manganèse subsistent jusqu'au stade final, et la demanderesse émet l'hypothëse que la présence de ceux-ci est à l'origine de l'amélioration des caractéristiques de mïse en forme à froid.
La mi se en soluti on est de préférence réal i sée entre 520 et 570°C et en particulier, entre 550 et 570°C, pendant 5 min à 1 h. La vitesse moyenne 3o de trempe est de préférence supérieure à 100°C/sec.
Pour les faibles durées de maintien, un four à passage peut ëtre utilisé.
3 PCT/FR94/01330
4 Typiquement l'alliage mûrit à l'ambiante et atteint une dureté
stati onnai re en 15 jours envi ron, état dans 1 equel i 1 est apte à subi r des mises en forme.
Après formage et éventuellement un revétement de surface, l'alliage peut "
subir un durcissement par revenu au cours du traitement de cuisson du revêtement (vers 180°C pendant 30 min). I1 a cependant été remarquë que dans le cas d'un alliage homogénéisé de façon classique, la pratique d'un pré-revenu entre 70 et 150°C pendant 0,5 à 5 h après la trempe conduit à
une augmentation notable du coefficient d'écrouissage n (après mâturation) et à une augmentation significative des caractéristiques de résistance mécanique (après cuisson des revétements).
Le coefficient d'écrouissage est égal à n = d(Ln ~)/d ~ , p-- étant la contrai nte de Yon Mi sès et ~- 1 a dëformati on équi val ente de lion Mi sès pour des déformations en traction comprises entre 5 et 20~
(~=Ln (1/l0) ).
La figure 1 représente les évolutions du coefficient d'écrouissage n à
l'état mûri en fonction de la limite élastique à l'état durci avec et sans pré-revenu, dans les conditions reportées à l'Exemple 2.
L'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples suivants Exemple 1 Les alliages dont la composition est reportée au Tableau I ont été
élaborës en lingots, de 1,25x0,6 m2 ~de section, scalpës, réchauffés (vitesse de montée : 46°C/h; température de maintien: 480°C) et laminês à
chaud avec une température d'entrée de 480°C et une température de sortie de 310°C jusqu'à une épaisseur de 4mm, puis à froid jusqu'â une épaisseur de l,2mm.
La mise en solution en four à passage a été effectuée dans les conditions données au Tableau II, refroidissement brouillard puis les tôles ont subi un vieillissement de 15 jours à la température ambiante avant essais.
Les caractéristiques mécaniques (sens long) et les déformations à rupture f en expansion biaxiale obtenues sont reportés au Tableau III.
WO 95/14113 PCT/FIt94/01330 Le test d'expansion biaxiale consiste à déformer une tôle 300x300x1,2 mm maintenue par un flan circulaire de diamètre 250 mm par une pression hydraulique. La déformation est mesurée au sommet du dôme formé.
On peut constater que l'alliage suivant l'invention présente des caractëristiques de formabilité améliorées par rapport à celles des alliages obtenus selon l'art antérieur. On constate également un léger durcissement qui n'est pas spécifiquement recherché dans l'invention.
Les précipités au Mn ont une taille médiane à 0,06 xm avec une dimension maximale de 0,18 gym.
TABLEAU I
Alliage Composition (poids ~) ! ~ Mn , Mg ~
f Si ~ Cu A 0,1 ~ Fe ~ 0,35 ~ 0,9 ~ 0,1 ~ 0,25 t 1 I p B ~ 0,4 ~ 0,45 0,9 ( 0,1 0,25 ~ i 9 i I
-C ~ 0,4 ~ 0,4 ~ 1,1 ~ 0,4 ~ 0,25 TABLEAU II
Gamme ~ Réchauffage Mise en solution ~ Etat (T4) S ~Vitesse~ Maintien ~
1 (témoin) 46°C/h tlh à 580°C 30 sec à 550°C ~ 15 j à
20°C
1 1 ~ 1 2 (revendi-quée) ~46°C/h ~2h â 480°C ~ 30 min à 550°C ~ 15 j à
20°C
WO 95/14113 ~ PCT/FR94/0133~
TABLEAU III
~ Alliage ~ Gamme ~ R 0,2 ~ Rm ~ A ~ ~ A % ~ ~. f (MPa) ~ (MPa) ~ ~ réparti B ~ 1 ~ ~ 230 ~ 29 ~ 22 ~ 59 B* ~ 2 ~ 120 ~ 235 ~ 31 ~ 23 ~ 62 .
C ~ 1 ~ 135 250 ~ 28 ~ 21 53 ~ ~
C* ~ 2 ~ 140 255 ! 30 ~ 23 60 ~ ~
* selon l'invention.
Exemple 2 Un alliage de composition pondérale suivante (en ~) Si: 1,08 Fe: 0,10 Cu : 0,05 Mn: 0,38 Mg: 0,40 a été coulé en plateaux de 1,25 x 0,6 m2, homogênéisë à 520°C pendant 33 h, laminé à chaud jusqu'à 4 mm d'épaisseur entre 494 et 304°C, laminé
à froi d jusqu' à 1 ,2 mm d' ëpai sseur, mi s en sol uti on dans un four à ai r avec une montée en 30 min à 560°C et maintien de 5 min à cette température et trempe à l'eau à 20°C.
min après la trempe, des échantillons ont subi un pré-revenu de 2 h à
100°C, d'autres échantillons de comparaison n'étant pas traités.
Les essais de traction ont été effectués 14 jours aprës la trempe et certains échantillons ont été contrôlés aprês un revenu de 30 min à
180°C, simulant les conditions de cuisson des revêtements.
Les résultats obtenus sont reportés sur le Tableau IV ci-aprës et représentés graphiquement sur la figure 1.
On peut constater les effets bénéfiques du pré-revenu sur le coefficient n à l'état mûri (T4) et sur les caractéristiques mécaniques après cuisson des revêtements.
WO 95/14113 ~ PCT/FR94/01330 * Iw 01 M M M Lf~ Lf~ tt~ ~
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FEUILLE DE REMF 'EMENT (REGLE 26) WO 95/14113 PCT/FR94/01330~
Exemple 3 I -Des produits ont été traités conformément à l'Exemple 2, sauf en ce qui concerne différentes vitesses de refroidissement lors de ia trempe.
Les résultats obtenus sont reportés au Tableau V.
TABLEAU V
Vitesse de ETAT T4 ~ 30 min 180C
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p , sec 10' R 0, Rm ~ A Au !
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1 (MPa) (MPa) ~ (~) (~) ~
~ ~ (MPa) !
6 111 ~ 247 ( 30,7 22,2 120 ! ~ ~ ~ ~
~ ~ !
20 ~ 117 ~ 251 ~ 30,9 23,4 f ~ 136 15~
580 140 ~ 271 ~ 32,4 24,4 !
~ ~ 161 i !
On constate que les vitesses de trempe élevées sont nettement favorables à l'obtention des caractéristiques mécaniques élevées à l'état durci, Zp avec une augmentation de l'allongement réparti à l'état T4.
FEUILLE DL REMPLACEMENT (REGLE 26)
stati onnai re en 15 jours envi ron, état dans 1 equel i 1 est apte à subi r des mises en forme.
Après formage et éventuellement un revétement de surface, l'alliage peut "
subir un durcissement par revenu au cours du traitement de cuisson du revêtement (vers 180°C pendant 30 min). I1 a cependant été remarquë que dans le cas d'un alliage homogénéisé de façon classique, la pratique d'un pré-revenu entre 70 et 150°C pendant 0,5 à 5 h après la trempe conduit à
une augmentation notable du coefficient d'écrouissage n (après mâturation) et à une augmentation significative des caractéristiques de résistance mécanique (après cuisson des revétements).
Le coefficient d'écrouissage est égal à n = d(Ln ~)/d ~ , p-- étant la contrai nte de Yon Mi sès et ~- 1 a dëformati on équi val ente de lion Mi sès pour des déformations en traction comprises entre 5 et 20~
(~=Ln (1/l0) ).
La figure 1 représente les évolutions du coefficient d'écrouissage n à
l'état mûri en fonction de la limite élastique à l'état durci avec et sans pré-revenu, dans les conditions reportées à l'Exemple 2.
L'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples suivants Exemple 1 Les alliages dont la composition est reportée au Tableau I ont été
élaborës en lingots, de 1,25x0,6 m2 ~de section, scalpës, réchauffés (vitesse de montée : 46°C/h; température de maintien: 480°C) et laminês à
chaud avec une température d'entrée de 480°C et une température de sortie de 310°C jusqu'à une épaisseur de 4mm, puis à froid jusqu'â une épaisseur de l,2mm.
La mise en solution en four à passage a été effectuée dans les conditions données au Tableau II, refroidissement brouillard puis les tôles ont subi un vieillissement de 15 jours à la température ambiante avant essais.
Les caractéristiques mécaniques (sens long) et les déformations à rupture f en expansion biaxiale obtenues sont reportés au Tableau III.
WO 95/14113 PCT/FIt94/01330 Le test d'expansion biaxiale consiste à déformer une tôle 300x300x1,2 mm maintenue par un flan circulaire de diamètre 250 mm par une pression hydraulique. La déformation est mesurée au sommet du dôme formé.
On peut constater que l'alliage suivant l'invention présente des caractëristiques de formabilité améliorées par rapport à celles des alliages obtenus selon l'art antérieur. On constate également un léger durcissement qui n'est pas spécifiquement recherché dans l'invention.
Les précipités au Mn ont une taille médiane à 0,06 xm avec une dimension maximale de 0,18 gym.
TABLEAU I
Alliage Composition (poids ~) ! ~ Mn , Mg ~
f Si ~ Cu A 0,1 ~ Fe ~ 0,35 ~ 0,9 ~ 0,1 ~ 0,25 t 1 I p B ~ 0,4 ~ 0,45 0,9 ( 0,1 0,25 ~ i 9 i I
-C ~ 0,4 ~ 0,4 ~ 1,1 ~ 0,4 ~ 0,25 TABLEAU II
Gamme ~ Réchauffage Mise en solution ~ Etat (T4) S ~Vitesse~ Maintien ~
1 (témoin) 46°C/h tlh à 580°C 30 sec à 550°C ~ 15 j à
20°C
1 1 ~ 1 2 (revendi-quée) ~46°C/h ~2h â 480°C ~ 30 min à 550°C ~ 15 j à
20°C
WO 95/14113 ~ PCT/FR94/0133~
TABLEAU III
~ Alliage ~ Gamme ~ R 0,2 ~ Rm ~ A ~ ~ A % ~ ~. f (MPa) ~ (MPa) ~ ~ réparti B ~ 1 ~ ~ 230 ~ 29 ~ 22 ~ 59 B* ~ 2 ~ 120 ~ 235 ~ 31 ~ 23 ~ 62 .
C ~ 1 ~ 135 250 ~ 28 ~ 21 53 ~ ~
C* ~ 2 ~ 140 255 ! 30 ~ 23 60 ~ ~
* selon l'invention.
Exemple 2 Un alliage de composition pondérale suivante (en ~) Si: 1,08 Fe: 0,10 Cu : 0,05 Mn: 0,38 Mg: 0,40 a été coulé en plateaux de 1,25 x 0,6 m2, homogênéisë à 520°C pendant 33 h, laminé à chaud jusqu'à 4 mm d'épaisseur entre 494 et 304°C, laminé
à froi d jusqu' à 1 ,2 mm d' ëpai sseur, mi s en sol uti on dans un four à ai r avec une montée en 30 min à 560°C et maintien de 5 min à cette température et trempe à l'eau à 20°C.
min après la trempe, des échantillons ont subi un pré-revenu de 2 h à
100°C, d'autres échantillons de comparaison n'étant pas traités.
Les essais de traction ont été effectués 14 jours aprës la trempe et certains échantillons ont été contrôlés aprês un revenu de 30 min à
180°C, simulant les conditions de cuisson des revêtements.
Les résultats obtenus sont reportés sur le Tableau IV ci-aprës et représentés graphiquement sur la figure 1.
On peut constater les effets bénéfiques du pré-revenu sur le coefficient n à l'état mûri (T4) et sur les caractéristiques mécaniques après cuisson des revêtements.
WO 95/14113 ~ PCT/FR94/01330 * Iw 01 M M M Lf~ Lf~ tt~ ~
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FEUILLE DE REMF 'EMENT (REGLE 26) WO 95/14113 PCT/FR94/01330~
Exemple 3 I -Des produits ont été traités conformément à l'Exemple 2, sauf en ce qui concerne différentes vitesses de refroidissement lors de ia trempe.
Les résultats obtenus sont reportés au Tableau V.
TABLEAU V
Vitesse de ETAT T4 ~ 30 min 180C
~
trem !
e R
(C/ 0 ) 2 ~
p , sec 10' R 0, Rm ~ A Au !
~ 2 ~ ~
1 (MPa) (MPa) ~ (~) (~) ~
~ ~ (MPa) !
6 111 ~ 247 ( 30,7 22,2 120 ! ~ ~ ~ ~
~ ~ !
20 ~ 117 ~ 251 ~ 30,9 23,4 f ~ 136 15~
580 140 ~ 271 ~ 32,4 24,4 !
~ ~ 161 i !
On constate que les vitesses de trempe élevées sont nettement favorables à l'obtention des caractéristiques mécaniques élevées à l'état durci, Zp avec une augmentation de l'allongement réparti à l'état T4.
FEUILLE DL REMPLACEMENT (REGLE 26)
Claims (14)
1. Méthode d'obtention d'une tôle ou bande en alliage d'aluminium comportant la coulée de lingots de composition (% en poids):
de 0,15 à 0,65 Mn de 0,3 à 0,6 Mg de 0,7 à 1,2 Si de 0,1 à 0,5 Cu jusqu'à 0,4 Fe jusqu'à 0,05 chacun et 0,15 au total d'autres éléments reste aluminium, une homogénéisation ou un réchauffage des lingots, un laminage, une mise en solution, une trempe, un prérevenu entre 70 et 150°C d'une durée de 0,5 à 5 h, et une maturation, une mise en forme et un traitement de cuisson des revêtements.
de 0,15 à 0,65 Mn de 0,3 à 0,6 Mg de 0,7 à 1,2 Si de 0,1 à 0,5 Cu jusqu'à 0,4 Fe jusqu'à 0,05 chacun et 0,15 au total d'autres éléments reste aluminium, une homogénéisation ou un réchauffage des lingots, un laminage, une mise en solution, une trempe, un prérevenu entre 70 et 150°C d'une durée de 0,5 à 5 h, et une maturation, une mise en forme et un traitement de cuisson des revêtements.
2. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit laminage est un laminage à chaud.
3. Méthode selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend une étape de laminage à froid après le laminage à chaud et avant la mise en solution.
4. Méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à
3, caractérisée en ce que l'alliage contient:
de 0,25 à 0,45 Mn de 0,3 à 0,5 Mg de 0,85 à 1,10 Si de 0,1 à 0,3 Cu jusqu'à 0,3 Fe.
3, caractérisée en ce que l'alliage contient:
de 0,25 à 0,45 Mn de 0,3 à 0,5 Mg de 0,85 à 1,10 Si de 0,1 à 0,3 Cu jusqu'à 0,3 Fe.
5. Méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à
4, caractérisée en ce que la vitesse moyenne de refroidissement lors de la trempe est supérieure à 100°C/s.
4, caractérisée en ce que la vitesse moyenne de refroidissement lors de la trempe est supérieure à 100°C/s.
6. Méthode selon l'une quelconques des revendications 1 à
5, caractérisée en ce qu'elle comporte un réchauffage et que la température de réchauffage et de début de laminage à
chaud est comprise entre 460 et 520°C
5, caractérisée en ce qu'elle comporte un réchauffage et que la température de réchauffage et de début de laminage à
chaud est comprise entre 460 et 520°C
7. Méthode selon la revendication 6, caractérisée en ce que la durée de maintien à la température de réchauffage est comprise entre 30 mn et 24 h.
8. Méthode selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisée en ce que la vitesse de montée en température au réchauffage est comprise entre 10°C/h et 150°C/h.
9. Méthode selon l'une quelconque des revendications 6 à
8, caractérisée en ce que la température de fin de laminage à chaud est inférieure à 400°C.
8, caractérisée en ce que la température de fin de laminage à chaud est inférieure à 400°C.
10. Méthode selon la revendication 9, caractérisée en ce que la température de fin de laminage à chaud est inférieure à 350°C.
11 . Méthode selon l'une quelconque des revendications 6 à
10, caractérisée en ce que la mise en solution a lieu entre 520 et 570°C pendant 5 mn à 1 h.
10, caractérisée en ce que la mise en solution a lieu entre 520 et 570°C pendant 5 mn à 1 h.
12. Méthode selon l'une quelconque des revendications 6 à
11, caractérisée en ce que la durée de la maturation à
température ambiante est d'au moins 15 jours.
11, caractérisée en ce que la durée de la maturation à
température ambiante est d'au moins 15 jours.
13. Tôle en alliage d'aluminium obtenue par une méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce qu'elle contient des précipités au manganèse du type Al (Mn, Fe) Si, dont. la taille médiane est inférieure à 0,07, µm et la taille maximale inférieure à
0,20 µm.
0,20 µm.
14. Alliage d'aluminium pour bandes et tôles destinées à
l'emboutissage caractérisé en ce qu'il contient:
de 0,15 à 0,65 Mn de 0,3 à 0,6 Mg de 0,7 à 1,2 Si de 0,1 à 0,5 Cu jusqu'à 0,4 Fe jusqu'à 0,05 chacun et 0,15 au total d'autres éléments reste aluminium, et des précipités au manganèse du type Al (Mn, Fe) Si, dont la taille médiane est inférieure à 0,07 µm et la taille maximale inférieure, à 0,20, µm.
l'emboutissage caractérisé en ce qu'il contient:
de 0,15 à 0,65 Mn de 0,3 à 0,6 Mg de 0,7 à 1,2 Si de 0,1 à 0,5 Cu jusqu'à 0,4 Fe jusqu'à 0,05 chacun et 0,15 au total d'autres éléments reste aluminium, et des précipités au manganèse du type Al (Mn, Fe) Si, dont la taille médiane est inférieure à 0,07 µm et la taille maximale inférieure, à 0,20, µm.
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