EN AW-2011 T3 : Alliage d'aluminium à usinage libre pour mécanique de précision

Présentation de l'alliage EN AW-2011 T3

L'aluminium EN AW-2011 à l'état T3 (traité en solution, écroui et vieilli naturellement) est un alliage de la série 2000 (Al-Cu) réputé pour ses exceptionnelles caractéristiques d'usinage. C'est l'alliage de référence pour l'usinage à grande vitesse et la production de pièces de précision complexes.

Grâce à sa structure microstructurelle optimisée (présence de bismuth et de plomb favorisant la rupture de copeau), l'AW-2011 T3 permet d'obtenir des tolérances très serrées et une finition de surface brillante sans opérations de finition supplémentaires. Il se distingue par une résistance mécanique élevée après traitement thermique.

⚠ Limitations importantes : Contrairement aux alliages des séries 1000, 3000, 5000 ou 6000, l'AW-2011 T3 offre une faible résistance à la corrosion (nécessite une protection de surface ou un revêtement) et une mauvais soudabilité (soudage non recommandé). Il n'est pas apte au contact alimentaire sans traitement de surface barrière.

Propriétés générales

Propriété	Température	Valeur	État	Normes	Formes disponibles
Densité	—	2,82 g/cm³	T3	EN 573-3, EN 1301, EN 754	Bande, Feuille, Plaque, Tube, Barre
Densité	—	2,83 g/cm³	T3	EN 573-3, EN 1301, EN 754	Bande, Feuille, Plaque, Tube, Barre
Densité	20 °C	2,82 g/cm³	T3	EN 573-3	Barre, Tube, Fil

Propriétés mécaniques

Propriété	Température	Valeur	État	Normes	Formes	Commentaire
Résistance à la fatigue en flexion	—	125 MPa	T3	EN 573-3, EN 1301, EN 754	Bande, Feuille, Plaque, Tube, Barre
Module d'élasticité (Young)	—	70 GPa	T3	EN 573-3, EN 1301, EN 754	Bande, Feuille, Plaque, Tube, Barre
Module d'élasticité	—	72,5 GPa	T3	EN 573-3, EN 1301, EN 754	Bande, Feuille, Plaque, Tube, Barre
Allongement (A50)	—	6 %	T3	EN 573-3, EN 754	Bande, Feuille, Plaque, Tube, Barre	A50
Allongement	—	6 %	T3	EN 573-3, EN 1301	Bande, Feuille, Plaque, Tube, Barre
Allongement (A50)	—	8 %	T3	EN 573-3, EN 754	Bande, Feuille, Plaque, Tube, Barre	A50
Allongement (A100)	—	8 %	T3	EN 573-3, EN 754	Bande, Feuille, Plaque, Tube, Barre	A100
Allongement (A100)	—	10 %	T3	EN 573-3, EN 754	Bande, Feuille, Plaque, Tube, Barre	A100
Allongement (A100)	20 °C	4 %	T3	EN 573-3	Fil	A100
Allongement (A50)	20 °C	6 %	T3	EN 573-3	Tube	A50
Allongement (A50)	20 °C	8 %	T3	EN 573-3	Barre, Tube	A50
Allongement	20 °C	8 %	T3	EN 573-3	Tube
Allongement (A50)	20 °C	10 %	T3	EN 573-3	Barre, Tube	A50
Dureté Brinell	20 °C	90 HB	T3	EN 573-3	Barre, Tube
Tenacité à la rupture (K_IC)	—	22 – 35 MPa·√m	—	—	—	Typique série 2000
Coefficient de Poisson	—	0,33	—	—	—	Typique série 2000
Module de cisaillement	—	27,3 GPa	T3	EN 573-3, EN 1301, EN 754	Bande, Feuille, Plaque, Tube, Barre
Résistance à la traction (R_m)	—	280 MPa	T3	EN 573-3, EN 754	Bande, Feuille, Plaque, Tube, Barre
Résistance à la traction	—	290 MPa	T3	EN 573-3, EN 754	Bande, Feuille, Plaque, Tube, Barre
Résistance à la traction	—	300 MPa	T3	EN 573-3, EN 754	Bande, Feuille, Plaque, Tube, Barre
Résistance à la traction	—	310 MPa	T3	EN 573-3, EN 1301, EN 754	Bande, Feuille, Plaque, Tube, Barre
Résistance à la traction	—	320 MPa	T3	EN 573-3, EN 754	Bande, Feuille, Plaque, Tube, Barre
Résistance à la traction	20 °C	280 MPa	T3	EN 573-3	Barre
Résistance à la traction	20 °C	290 MPa	T3	EN 573-3	Tube
Résistance à la traction	20 °C	300 MPa	T3	EN 573-3	Barre
Résistance à la traction	20 °C	310 MPa	T3	EN 573-3	Tube
Résistance à la traction	20 °C	320 MPa	T3	EN 573-3	Barre
Résistance à la traction	20 °C	370 MPa	T3	EN 573-3	Fil

Propriétés thermiques

Propriété	Température	Valeur	État	Normes	Formes
Coefficient de dilatation thermique	-50 °C	21,4 × 10⁻⁶ 1/K	T3	EN 573-3, EN 1301, EN 754	Bande, Feuille, Plaque, Tube, Barre, Fil
Coefficient de dilatation thermique	-50 °C	21,4 × 10⁻⁶ 1/K	T3	EN 573-3, EN 1301, EN 754	Bande, Feuille, Plaque, Tube, Barre, Fil
Coefficient de dilatation thermique	20 °C	21,4 × 10⁻⁶ 1/K	T3	EN 573-3, EN 1301, EN 754	Bande, Feuille, Plaque, Tube, Barre, Fil
Coefficient de dilatation thermique	20 °C	22,9 × 10⁻⁶ 1/K	T3	EN 573-3, EN 1301, EN 754	Bande, Feuille, Plaque, Tube, Barre
Coefficient de dilatation thermique	20 °C	23,4 × 10⁻⁶ 1/K	T3	EN 573-3, EN 1301, EN 754	Bande, Feuille, Plaque, Tube, Barre
Coefficient de dilatation thermique	20 °C	24,0 × 10⁻⁶ 1/K	T3	EN 573-3, EN 1301, EN 754	Bande, Feuille, Plaque, Tube, Barre, Fil
Coefficient de dilatation thermique	20 °C	25,0 × 10⁻⁶ 1/K	T3	EN 573-3, EN 1301, EN 754	Bande, Feuille, Plaque, Tube, Barre
Coefficient de dilatation thermique	100 °C	22,9 × 10⁻⁶ 1/K	T3	EN 573-3, EN 1301, EN 754	Bande, Feuille, Plaque, Tube, Barre
Coefficient de dilatation thermique	100 °C	22,9 × 10⁻⁶ 1/K	T3	EN 573-3	Barre, Tube, Fil
Coefficient de dilatation thermique	100 °C	22,9 – 23,1 × 10⁻⁶ 1/K	T3	EN 573-3	Barre, Tube, Fil
Coefficient de dilatation thermique	100 °C	23,1 × 10⁻⁶ 1/K	T3	EN 573-3	Barre, Tube, Fil
Coefficient de dilatation thermique	100 °C	23,4 × 10⁻⁶ 1/K	T3	EN 573-3, EN 1301, EN 754	Bande, Feuille, Plaque, Tube, Barre
Coefficient de dilatation thermique	200 °C	24,0 × 10⁻⁶ 1/K	T3	EN 573-3, EN 1301, EN 754	Bande, Feuille, Plaque, Tube, Barre, Fil
Coefficient de dilatation thermique	200 °C	24,0 × 10⁻⁶ 1/K	T3	EN 573-3, EN 1301, EN 754	Bande, Feuille, Plaque, Tube, Barre, Fil
Coefficient de dilatation thermique	300 °C	25,0 × 10⁻⁶ 1/K	T3	EN 573-3, EN 1301, EN 754	Bande, Feuille, Plaque, Tube, Barre
Coefficient de dilatation thermique	300 °C	25,0 × 10⁻⁶ 1/K	T3	EN 573-3	Barre, Tube, Fil
Point de fusion	—	540 – 645 °C	T3	EN 573-3, EN 1301, EN 754	Bande, Feuille, Plaque, Tube, Barre
Point de fusion	—	585 – 650 °C	T3	EN 573-3, EN 1301, EN 754	Bande, Feuille, Plaque, Tube, Barre
Capacité calorifique massique	—	864 J/(kg·K)	T3	EN 573-3, EN 1301, EN 754	Bande, Feuille, Plaque, Tube, Barre
Capacité calorifique massique	20 °C	864 J/(kg·K)	T3	EN 573-3	Barre, Tube, Fil
Conductivité thermique	—	170 – 220 W/(m·K)	T3	EN 573-3, EN 1301, EN 754	Bande, Feuille, Plaque, Tube, Barre
Conductivité thermique	20 °C	151 – 172 W/(m·K)	T3	EN 573-3, EN 1301, EN 754	Barre, Tube, Fil, Bande, Feuille, Plaque

Propriétés électriques

Propriété	Température	Valeur	État	Normes	Formes
Conductivité électrique	—	24 – 32 MS/m	T3	EN 573-3, EN 1301, EN 754	Bande, Feuille, Plaque, Tube, Barre
Conductivité électrique	20 °C	23 – 26 MS/m	T3	EN 573-3, EN 1301, EN 754	Barre, Tube, Fil, Bande, Feuille, Plaque
Résistivité électrique	—	3,13 – 4,17 × 10⁻⁸ Ω·m	T3	EN 573-3, EN 1301, EN 754	Bande, Feuille, Plaque, Tube, Barre
Résistivité électrique	—	3,85 – 4,35 × 10⁻⁸ Ω·m	T3	EN 573-3, EN 1301, EN 754	Bande, Feuille, Plaque, Tube, Barre

Composition chimique (EN 573-3, EN 1301, EN 754)

Élément	Teneur (% masse)	État	Normes	Formes
Bismuth (Bi)	0,2 – 0,6 %	T3	EN 573-3, EN 1301, EN 754	Barre, Tube, Fil, Bande, Feuille, Plaque
Cuivre (Cu)	4,5 – 6,0 %	T3	EN 573-3	Barre, Tube
Cuivre (Cu)	5,0 – 6,0 %	T3	EN 573-3, EN 1301, EN 754	Barre, Tube, Fil, Bande, Feuille, Plaque
Fer (Fe)	0,5 % max.	T3	EN 573-3	Barre, Tube
Fer (Fe)	0,7 % max.	T3	EN 573-3	Barre, Tube, Fil
Fer (Fe)	0,70 % max.	T3	EN 573-3, EN 1301, EN 754	Bande, Feuille, Plaque, Tube, Barre
Plomb (Pb)	0,2 – 0,6 %	T3	EN 573-3, EN 1301, EN 754	Barre, Tube, Fil, Bande, Feuille, Plaque
Silicium (Si)	0,4 % max.	T3	EN 573-3, EN 1301, EN 754	Barre, Tube, Fil, Bande, Feuille, Plaque
Zinc (Zn)	0,3 % max.	T3	EN 573-3, EN 1301, EN 754	Barre, Tube, Fil, Bande, Feuille, Plaque

Note : Le reste est de l'aluminium (Al). Les teneurs en Bi et Pb sont intentionnelles pour améliorer l'usinage (rupture de copeau).

Propriétés technologiques

Propriété	Évaluation
Anodisation	Décoratif : non recommandé ; Protecteur : médiocre
Brasage	Brasage fort (avec flux) : non recommandé ; Brasage fort (sans flux) : — ; Brasage par friction : suffisant
Résistance à la corrosion	Eau de mer : médiocre ; Intempéries : suffisante
Aptitude au formage	Emboutissage / Emboutissage inversé : — / acceptable

Applications typiques

Pièces usinées de précision : vis, boulons, raccords, connecteurs
Composants de machines-outils, automates, robotique
Pièces tournées à grande vitesse (décolletage)
Éléments de fixation, goujons, axes
Prototypes usinés nécessitant finition brillante

Traitements de surface recommandés

Du fait de sa faible résistance à la corrosion, l'AW-2011 T3 doit être protégé :

Anodisation dure (protection fonctionnelle)
Traitement de conversion chromique (base d'apprêt)
Peinture / Laquage après préparation adaptée
Nickelage chimique pour résistance à l'usure et corrosion

AW-1200 H48 : Aluminium apte au contact alimentaire, certifié EN 573-3 Alliage d'aluminium EN 573-3 AW-2011 T4 – Haute performance, usinage de précision

Métal