ASTM B241 Grade 2219 T81, T8510, T8511 : Alliage d'aluminium haute résistance pour tubes aéronautiques et spatiaux
Présentation de l'alliage 2219 T81/T8510/T8511
L'alliage 2219 dans les tempérages T81, T8510 et T8511 (solutionné, trempé, détendu par étirage 1–3 % puis vieilli artificiellement) offre la résistance mécanique maximale de cet alliage Al-Cu tout en conservant une excellente résistance à la corrosion sous contrainte et de bonnes propriétés à température élevée (jusqu'à 300 °C). C'est l'alliage de choix pour les structures soudées critiques de l'aérospatiale.
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, section ≤ 16 000 mm²)
| Propriété | Valeur | Condition | Norme | Forme | Commentaire |
|---|
| Module d'élasticité | 70,0 – 73,0 GPa | – | – | – | Typique série 2000 |
| Allongement à la rupture | 5,0 % | T81, T8510, T8511 ; section ≤ 16 000 mm² | ASTM B241 | Tubes | – |
| Allongement à la rupture (A50) | 6,0 % | T81, T8510, T8511 ; section ≤ 16 000 mm² | 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 | 400 MPa | T81, T8510, T8511 ; section ≤ 16 000 mm² | ASTM B241 | Tubes | – |
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, T81/T8510/T8511)
| Élément | Teneur (% massique) |
|---|
| Cuivre (Cu) | 5,8 – 6,8 |
| Fer (Fe) | 0,30 max |
| Magnésium (Mg) | 0,02 max |
| Manganèse (Mn) | 0,20 – 0,40 |
| Silicium (Si) | 0,20 max |
| Titane (Ti) | 0,02 – 0,10 |
| Zinc (Zn) | 0,10 max |
| Aluminium (Al) | Solde |
Aptitude à la transformation
Usinabilité modérée. Formabilité limitée (état O recommandé pour formage complexe). Soudabilité bonne pour un alliage 2xxx (TIG, MIG, friction-malaxage) avec métal d'apport 2319 ou 4043. Traitement thermique complet requis après soudage. Excellente résistance à la corrosion sous contrainte (SCC) en T8. Protection de surface recommandée.
Applications typiques
- Structures aéronautiques soudées critiques (fuselages, longerons)
- Réservoirs de propergols spatiaux (Saturn V, Shuttle, SLS, Ariane)
- Tuyauterie cryogénique et haute température
- Pièces de moteurs-fusées
- Applications nucléaires et de défense
