ASTM B241 Grade 2024 T81, T8510, T8511 : Alliage d'aluminium haute résistance pour tubes aéronautiques
Présentation de l'alliage 2024
L'alliage d'aluminium 2024 (série 2000 Al-Cu-Mg) est l'un des alliages les plus utilisés dans l'industrie aéronautique pour sa résistance mécanique exceptionnelle. Dans les tempérages T81, T8510 et T8511 (solutionné, trempé, détendu par étirage puis vieilli artificiellement), il offre la plus haute résistance de la série 2000 avec une bonne usinabilité. Sa résistance à la corrosion est moindre que les séries 6000/7000, nécessitant souvent une protection (cladding, traitement de surface).
Propriétés générales
| Propriété | Valeur | Commentaire |
|---|
| Densité | 2,75 – 2,84 g/cm³ | Typique pour les alliages de la série 2000 |
Propriétés mécaniques (Tubes, ASTM B241)
| Propriété | Valeur | Condition | Norme | Forme | Commentaire |
|---|
| Module d'élasticité | 70,0 – 73,0 GPa | – | – | – | Typique série 2000 |
| Allongement à la rupture | 4,0 % | T81, T8510, T8511 | ASTM B241 | Tubes | – |
| Allongement à la rupture (A50) | 4,0 – 5,0 % | T81, T8510, T8511 | ASTM B241 | Tubes | Éprouvette 50 mm |
| Tenacité à la rupture (plan de contrainte) | 22,0 – 35,0 MPa·√m | – | – | – | Typique série 2000 |
| Coefficient de Poisson | 0,33 | – | – | – | Typique série 2000 |
| Module de cisaillement | 26,0 – 27,5 GPa | – | – | – | Typique série 2000 |
| Résistance à la traction | 440,0 – 455,0 MPa | T81, T8510, T8511 | ASTM B241 | Tubes | Selon épaisseur |
Propriétés thermiques
| Propriété | Valeur | Commentaire |
|---|
| Coefficient de dilatation thermique | 1,6×10⁻⁵ – 2,4×10⁻⁵ 1/K | Typique série 2000 |
| Point de fusion | 500 – 650 °C | Typique série 2000 |
| Capacité thermique massique | 816 – 963 J/(kg·K) | Typique série 2000 |
| Conductivité thermique | 112 – 251 W/(m·K) | Typique série 2000 |
Propriétés électriques
| Propriété | Valeur | Commentaire |
|---|
| Conductivité électrique | 18 – 30 MS/m | Typique série 2000 |
| Résistivité électrique | 3,4×10⁻⁸ – 6,0×10⁻⁸ Ω·m | Typique série 2000 |
Composition chimique (ASTM B241, tubes)
| Élément | Teneur (% massique) |
|---|
| Chrome (Cr) | 0,10 max |
| Cuivre (Cu) | 3,8 – 4,9 |
| Fer (Fe) | 0,50 max |
| Magnésium (Mg) | 1,2 – 1,8 |
| Manganèse (Mn) | 0,30 – 0,90 |
| Silicium (Si) | 0,50 max |
| Titane (Ti) | 0,15 max |
| Zinc (Zn) | 0,25 max |
| Aluminium (Al) | Solde |
Aptitude à la transformation
Usinabilité excellente en état T8. Formabilité limitée (recuisson nécessaire pour formage complexe). Soudabilité difficile (risque de fissuration à chaud, perte de résistance) – rivetage ou collage préférés. Traitement de surface requis pour résistance à la corrosion (alclad, anodisation, peinture).
Applications typiques
- Structures aéronautiques : longerons, nervures, longerons de fuselage, ailes
- Tubes hydrauliques et pneumatiques haute pression
- Pièces de structure spatiale et missiles
- Applications militaires à haute résistance
- Équipements de course automobile
