L’ALUMINIUM ET SES ALLIAGES

L’ALUMINIUM ET SES ALLIAGES

Caractéristique générale de l’aluminium

 

L‘Aluminium (Aluminium – symbole chimique Al) est appelé, grâce à ses propriétés, le matériau du 21ème siècle. L’aluminium isolé est un métal  ayant un reflet argenté qui présente d’excellentes qualités:– léger, non toxique, non magnétique, non inflammable. Il est  présent dans un état liquide et est classé parmi les métaux. L’aluminium isolé est un métal relativement mou. Afin d’assurer les propriétés mécaniques requises il peut être enrichi par d’autres métaux-  d’autre éléments d’alliages.

 

 

 

Les principaux domaines d’application de l‘aluminium

 

  • transport
  • construction
  • l’industrie mécanique et métallurgique
  • l’énergétique et l’industrie électrotechnique
  • l‘ industrie alimentaire
  • l’industrie chimique (tuyaux, échangeurs)
  • l’industrie de loisirs et dans le sport
  • d’autres domaines (joaillerie)
 
Symbole chimique Al
Grille K12
Densité 2.6989 g.cm-3 (pri 0 °C)
Température de fusion 660.4 °C
Température d’ébullition 2494 °C
Conductibilité thermique 247 W.m-1 (pri 25 °C)

 

 


Classification des alliages d’alu

 

1er groupe

 

Ce groupe comporte un aluminium de qualité, sans alliages, de pureté atteignant 99,00 % ou plus. L’aluminium sans corps étrangers s’utilise dans de multiples domaines, notamment dans l’industrie électrotechnique et chimique. Il se caractérise par une excellente résistance à la corrosion, par des propriétés mécaniques de faible valeur et par une excellente aptitude à modelage. Les impuretés les plus importantes sont le Fer le silicium. Les domaines d’utilisation typiques sont: les dispositifs chimiques, réflecteurs, les échangeurs de chaleur, le matériau d’emballage et ainsi de suite. La solidité est à peu près 40 – 60 MPa.

 

 

2xxx groupe

 

Le cuivre  (Cu) et le magnésium sont les deux principaux éléments d’alliage.  Après le traitement par calcination  dissolvant et après un durcissement à froid, leurs propriétés mécaniques sont identiques à celles que l’on constate chez l’acier sans additifs et à faible intensité de carbone. Leur résistance à la corrosion peut être améliorée par un film d’aluminium pur. Les alliages du groupe  2xxx sont convenables avant tout pour les pièces et les constructions qui demandent un degré considérable de valeurs de solidité et de poids. La solidité atteint a peu près 400 MPa.

 

 

 

3xxx groupe

 

Le principal élément d’alliage est le manganèse (Mn. Pour des raisons techniques l’aluminium peut être enrichi de 1,5 % manganèse, c’est pourquoi cet élément est ajouté en tant que composant de base uniquement dans certains alliages. L’utilisation pour la fabrication de mesures, de canettes pour boisson, batterie de cuisine, bidons et panneaux de route.

 

 

4xxx groupe

 

Le principal élément d’alliage est constitué de silicium (Si). Cet élément peut être ajouté en une quantité suffisante  (jusqu’ a  12 %), afin que l’on atteigne une importante baisse de point de fusion sans pour autant augmenter la fragilité Pour ces raisons les alliages d’aluminium et de silicium sont souvent utilises comme additifs lors d’un soudage et en tant que matériau de jonction. La majorité des alliages de ce groupe ne sont pas durcis par traitement thermique. Les alliages comportant suffisamment de silicium changent de couleur et tirent vers une nuance grise foncée voire anthracite lors de l’oxydation anodique c’est ce qui les prédestinent  à une utilisation dans l’architecture.

 

 

 

5xxx groupe


Le principal élément d’alliage est le magnésium. (Mg). En combinaison avec le  manganèse (Mn) l ‚alliage peut, une fois durci, atteindre une dureté moyenne voire élevée. Les alliages de ce groupe ont une bonne résistance à la corrosion  dans un milieu marin. Les alliages de ce groupe sont utilisés dans l’architecture en tant que cadres de décoration,  ou en tant que cannettes  pour boisson, dans la construction navale, à des fins cryogènes. La solidité atteint à peu près 200 – 350 MPa.

 

 

6xxx groupe


Les alliages du groupe 6xxx contiennent les éléments d’alliage: silicium et le magnésium. Les alliages de ce groupe peuvent être, une fois traités, par le procédé de calcination dissolvante (état T4) façonnés et,  à l’issue du procédé durcies, pour passer à l’état T6 (grande dureté). Dans l’état T4 le matériau est bien façonnable. En général l’aptitude au soudage, la résistance à la corrosion et l’aptitude à l’usinage de ces alliages est bon. Ils sont utilisés pour la production  des châssis des vélos, de moyens de transport, de balustrades (ponts) etc. Les alliages du groupe 6xxx sont convenables pour le traitement de surfaces  moyennant l’oxydation anodique. La fermeté atteint environ 200 – 350 MPa.

 

 

 

7xxx groupe


L’élément d’alliage est le zinc. Parmi tous les groupes d’alliages, ces alliages sont les plus dures. La solidité varie entre 450 – 500 MPa et dans certains cas elle peut atteindre v 600 MPa. Ces alliages  sont enclins à une corrosion inter-crystallique surtout après le soudage.

 

 

8xxx groupe

 

Les alliages comportant d’autres éléments d’alliage (y compris le lithium).

 

 

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