Savoir quel alliage d'aluminium utiliser

L'aluminium est solide, léger, résistant à la corrosion et peu coûteux, ce qui en fait un matériau très polyvalent et efficace pour les prototypes et les séries de production. Sa ductilité le rend facilement formable et, comme les alliages d'aluminium s'écaillent facilement, ils sont beaucoup plus usinables que d'autres métaux comme l'acier et le titane, ce qui prolonge la durée de vie de l'outil.

Cependant, tous les aluminiums ne sont pas créés égaux. Comme la plupart des métaux, l'aluminium est généralement allié à d'autres éléments pour améliorer ses propriétés, et savoir quel alliage d'aluminium utiliser dépend des propriétés spécifiques requises. Les différents types d'alliages d'aluminium varient en termes de résistance, de résistance à la corrosion, de maniabilité et d'autres propriétés. Par conséquent, il est important de connaître la différence entre eux lors du choix de l'alliage d'aluminium à utiliser pour une application particulière.

Les alliages d'aluminium corroyés sont identifiés par un numéro à quatre chiffres. Le premier chiffre identifie le ou les principaux éléments d'alliage, de sorte que les alliages avec le même premier chiffre ont des propriétés similaires et peuvent être considérés comme appartenant à la même famille ou série.

Dans cet article, nous examinerons les sept séries d'alliages d'aluminium, leurs propriétés et applications communes, ainsi que la différence entre l'aluminium forgé et l'aluminium coulé. Nous vous fournirons également des conseils sur l'alliage d'aluminium à utiliser pour votre application.

Série 1xxx

Les alliages de la série 1xxx, ou aluminium commercialement pur, sont composés d'au moins 99,0 % d'aluminium pur. L'aluminium commercialement pur est très doux et ductile et possède une excellente résistance à la corrosion, une maniabilité et une conductivité thermique et électrique. Pour cette raison, la série 1xxx est couramment utilisée pour les lignes de transmission électrique.

En général, les alliages d'aluminium plus tendres comme le 1xxx peuvent être difficiles à usiner car ils ont tendance à former une accumulation d'aluminium fondu sur l'outil de coupe. Cependant, les mêmes propriétés confèrent à la série 1xxx une excellente soudabilité. La série 1xxx ne peut pas être traitée thermiquement, car aucun élément d'alliage significatif n'affecte sa structure.

Série 2xxx

La série 2xxx contient du cuivre comme principal élément d'alliage, ce qui leur donne une bonne combinaison de résistance et de ténacité. Cependant, ils ne sont pas aussi résistants à la corrosion atmosphérique que la plupart des autres alliages d'aluminium, ils sont donc généralement peints ou revêtus d'un alliage plus résistant à la corrosion. Les alliages de la série 2xxx, en particulier 2024, sont largement utilisés dans les applications aérospatiales pour leurs rapports résistance/poids élevés.

Les alliages de la série 2xxx ont tendance à bien s'usiner, sont très malléables à l'état entièrement recuit et peuvent être traités thermiquement après formage pour augmenter considérablement leur résistance. Cependant, ils constituent le groupe d'alliages d'aluminium le moins soudable et sont très sensibles à la fissuration à chaud.

Série 3xxx

Le manganèse est le principal élément d'alliage de la série 3xxx, un groupe d'alliages d'aluminium de résistance moyenne et résistant à la corrosion. Le 3003 est un alliage courant et polyvalent souvent utilisé à des fins générales car il a une résistance décente et une bonne maniabilité. Un autre alliage de la série 3xxx, le 3004, est bien connu comme matériau des canettes de boisson en aluminium.

Lors du choix de l'alliage d'aluminium à utiliser, les alliages de la série 3xxx sont un bon choix pour de nombreuses applications. Ils sont facilement formables, soudables et ont une bonne usinabilité, mais ils sont moins usinables que d'autres séries d'alliages plus durs. Ils ne sont généralement pas traitables à la chaleur.

Série 4xxx

Les alliages de la série 4xxx contiennent du silicium comme principal élément d'alliage, ce qui abaisse le point de fusion tout en maintenant la ductilité. Ils sont généralement utilisés comme fil de soudure ou charges de brasage plutôt que comme matériaux de base. L'alliage 4043 est l'une des charges les plus courantes pour le soudage des alliages de la série 6xxx. Les alliages de la série 4xxx ne peuvent pas être traités thermiquement.

Série 5xxx

Les alliages de la série 5xxx contiennent du magnésium comme élément d'alliage principal. Les alliages de cette série se présentent généralement sous forme de feuilles ou de plaques et ont une résistance modérée à élevée et une excellente résistance à la corrosion dans les environnements marins. Pour cette raison, la série 5xxx est largement utilisée dans la construction, les réservoirs de stockage, les récipients sous pression et les applications marines.

Les alliages de la série 5xxx ont une excellente formabilité, soudabilité, assez bonne usinabilité et ne peuvent pas être traités thermiquement.

Série 6xxx

Les alliages de la série 6xxx - le groupe d'alliages d'aluminium le plus populaire et le plus polyvalent - contiennent à la fois du magnésium et du silicium comme éléments d'alliage. Ils ont une résistance moyennement élevée associée à une excellente résistance à la corrosion.

Les alliages de la série 6xxx sont thermotraitables, hautement formables et ont une bonne soudabilité et usinabilité, ce qui en fait d'excellents matériaux pour une grande variété d'utilisations. L'alliage d'aluminium le plus courant, le 6061, est utilisé pour les aéronefs, les châssis automobiles et marins, les structures architecturales, les machines industrielles, les assemblages médicaux et semi-conducteurs, et d'innombrables autres utilisations. Pour de nombreux clients qui décident quel alliage d'aluminium utiliser dans une application générale, le 6061 est un choix fiable et facilement disponible.

Série 7xxx

La série 7xxx contient du zinc comme élément d'alliage principal, et la plupart des alliages contiennent également de plus petites quantités de magnésium, de cuivre ou de chrome. Il s'agit du groupe d'alliages d'aluminium le plus résistant, dont certains sont comparables à l'acier en termes de résistance. Leur haute résistance les rend idéales pour les applications hautes performances dans les secteurs de l'aéronautique, de l'aérospatiale et des équipements sportifs.

Les alliages de la série 7xxx ont des propriétés différentes selon les éléments d'alliage. Leur haute résistance les rend difficiles à former par rapport aux autres alliages d'aluminium, et la plupart des alliages de ce groupe ne sont pas soudables. L'usinabilité dépend de l'alliage, mais comme la plupart des nuances plus dures, elles ont tendance à bien s'usiner. La série 7xxx est thermotraitable.

Aluminium forgé ou coulé

Toutes les désignations d'alliages ci-dessus concernent l'aluminium forgé, qui est travaillé sous forme solide avec des techniques telles que le laminage ou l'extrusion. Cependant, il existe également des désignations pour les alliages d'aluminium moulés. La fonte d'aluminium est fondue dans un four et coulée dans un moule, ce qui lui confère des propriétés très différentes.

Le système de désignation des alliages d'aluminium coulé est basé sur le format xxx.x. Tout comme la série en alliage forgé, le premier chiffre représente l'élément d'alliage principal et les autres chiffres correspondent aux mêmes éléments que la série en alliage forgé. Par exemple, la série 1xx.x est en fonte d'aluminium commercialement pure, la série 2xx.x est en fonte d'aluminium alliée au cuivre, etc.

Les alliages coulés contiennent des pourcentages plus élevés d'éléments d'alliage que les alliages corroyés. Ils ont tendance à avoir une résistance à la traction inférieure à celle de l'aluminium corroyé en raison de défauts de coulée, de sorte qu'ils ne sont généralement pas utilisés pour des applications structurelles. Les alliages coulés sont moins chers que les alliages corroyés, et le processus de coulée permet beaucoup plus de flexibilité dans les formes productibles. Il est possible de produire des pièces en fonte d'aluminium nécessitant peu ou pas d'usinage après coulée.

La plaque d'outillage en aluminium est généralement coulée, car le processus de coulée permet des tolérances de planéité et d'épaisseur très précises. Mic-6 est un exemple de plaque d'outillage en fonte d'aluminium constituée d'un alliage 7xx.x. La plaque d'outillage Mic-6 est connue pour sa stabilité exceptionnelle et sa planéité et son épaisseur étroitement contrôlées résultant de la haute résistance de l'alliage 7xx.x et du processus soigneusement contrôlé utilisé pour le couler.

Quel alliage d'aluminium utiliser

Industrial Metal Service est spécialisé dans la fourniture d'aluminium aux ateliers d'usinage, aux fabricants et aux fabricants de la région de la baie de San Francisco et du monde entier. Nous stockons un vaste inventaire d'alliages d'aluminium, comprenant à la fois de nouveaux matériaux provenant d'usines américaines et des restes d'alliages d'aluminium vérifiés, ce qui offre des économies considérables par rapport aux nouveaux matériaux. Nous pouvons fournir de l'aluminium coupé aux dimensions exactes requises pour votre processus grâce à nos services de sciage de précision sur mesure.