Alliage d'aluminium - Propriétés, composition, applications

Dans cet article, nous allons en savoir plus sur l'alliage d'aluminium, les différents types d'alliages d'aluminium et les propriétés de l'alliage d'aluminium.

Qu'entend-on par alliage d'aluminium ?

Un alliage d'aluminium est un matériau composé principalement d'aluminium avec l'ajout d'autres éléments. Lorsque l'aluminium est fondu (liquide), les éléments sont mélangés et refroidis pour former une solution solide homogène. Les autres éléments peuvent représenter jusqu'à 15 % de la masse de l'alliage.

Le fer, le cuivre, le magnésium, le silicium et le zinc font partie des autres éléments. Par rapport à l'élément métallique pur, l'ajout d'éléments à l'aluminium améliore la résistance, la maniabilité, la résistance à la corrosion, la conductivité électrique et/ou la densité de l'alliage. Les alliages d'aluminium sont légers et résistants à la corrosion.

L'aluminium trouve ses utilisations les plus larges lorsqu'il est allié à de petites quantités d'autres métaux. L'ajout de petites quantités d'autres éléments d'alliage convertit ce métal mou et faible en un métal dur et résistant, tout en conservant son poids léger. Les alliages peuvent être classés comme coulés ou forgés, les deux groupes contenant des alliages durcis par vieillissement. Les alliages de chacune de ces deux classes sont en outre classés selon qu'ils répondent ou non à un traitement thermique de type renforcement.

Pour la fonte d'usage mécanique général, l'aluminium est allié avec de petites quantités de cuivre et de zinc dans une proportion de 12,5 à 14,5 % de zinc et de 2,5 à 3,0 % de cuivre. Une série importante d'alliages de fonderie et de forgeage à haute résistance a récemment été développée pour être utilisée dans la construction d'avions. Un exemple de tels alliages est :zinc 5 pour cent, magnésium 3 pour cent, cuivre 2,2 pour cent, nickel jusqu'à 1 aluminium le reste. pour cent.

Types d'alliage d'aluminium

L'aluminium peut être facilement allié avec d'autres éléments comme le cuivre, le magnésium, le zinc, le manganèse, le silicium et le nickel pour améliorer diverses propriétés. L'ajout de petites quantités d'éléments d'alliage dans d'autres métaux aide à convertir le métal mou et faible en métal dur et résistant, tout en conservant son poids léger. Divers alliages d'aluminium sont

1. Duralumin,
2. Alliage Y,
3. Magnalium et
4. Hindalium

Ces alliages d'aluminium sont discutés ci-dessous :-

1. Duralumin

C'est un alliage corroyé important. Sa composition contient les contenus chimiques suivants.
Cuivre =3,5-4,5 %
Manganèse =0,4-0,7 %
Magnésium =0,4-0,7 %
Aluminium =94 %

Propriétés

Le duralumin peut être très facilement forgé, coulé et travaillé car il possède un point de fusion bas. Il a une résistance à la traction élevée, comparable à celle de l'acier doux, combinée à la légèreté caractéristique de l'Al. Il possède cependant une faible résistance à la corrosion et une conductivité électrique élevée.

Cet alliage possède une résistance plus élevée après traitement thermique et durcissement par vieillissement. Après travail, si cet alliage est durci par vieillissement pendant 3 ou 4 jours. Ce phénomène est connu sous le nom de durcissement par vieillissement.

Il durcit spontanément lorsqu'il est exposé à la température ambiante. Cet alliage est suffisamment mou pour une période de travail après avoir été trempé. Il est léger par rapport à sa résistance par rapport aux autres métaux. Il peut être facilement travaillé à chaud à une température de 500°C. Cependant après forgeage et recuit, il peut aussi être travaillé à froid.

Applications

Le duralumin est utilisé dans les conditions forgées pour le forgeage, l'emboutissage, les barres, les tôles, les tubes, les boulons et les rivets. En raison de sa résistance plus élevée et de son poids plus léger, cet alliage est largement utilisé dans les composants automobiles et aéronautiques.

Pour améliorer la résistance de la feuille de duralumin, un film mince d'Al est enroulé avec cette feuille. De telles feuilles combinées sont largement utilisées dans les industries aéronautiques. Il est également utilisé dans les travaux chirurgicaux et orthopédiques, les travaux non magnétiques et les travaux de construction de pièces d'instruments de mesure.

2. Alliage Y

L'alliage Y est également appelé alliage cuivre-aluminium. L'ajout de cuivre à l'aluminium pur augmente sa résistance et son usinabilité. Sa composition contient les contenus chimiques suivants.

Cuivre =3,5-4,5 %
Manganèse =1,2-1,7 %
Nickel =1,8-2,3 %
Silicium, magnésium, fer =0,6 % chacun
Aluminium =92,5 %.

Propriétés

L'ajout de cuivre dans l'aluminium augmente sa résistance et son usinabilité. L'alliage Y peut être facilement coulé et travaillé à chaud. Comme le duralumin, cet alliage est traité thermiquement et durci par vieillissement. Le processus de durcissement par vieillissement de l'alliage Y est effectué à température ambiante pendant environ cinq jours.

Applications

Y-Alloy est principalement utilisé à des fins de moulage, mais il peut également être utilisé pour des composants forgés comme le duralumin. Étant donné que l'alliage Y a une meilleure résistance que le duralumin à haute température, il est donc très utilisé dans les moteurs d'avion pour les culasses, les pistons, les culasses, les carters de moteurs à combustion interne, le moulage sous pression, les tiges de pompe, etc.

3. Magnalium

Le magnalium est un alliage d'aluminium, de magnésium, de cuivre, de nickel et d'étain, etc. Il contient
Al =85 à 95 %, Cu =0 à 25 %, Mg =1 à 5 %,
Ni =0 à 1,2 %, Sn =0 à 3 %, Fe =0 à 0,9 %,
Mn =0 à 0,03 %, Si =0,2 à 0,6 %.

Il est fabriqué en faisant fondre l'aluminium avec 2 à 10 % de magnésium sous vide, puis
le refroidir sous vide ou sous une pression de 100 à 200 atmosphères.

Propriétés

Le magnalium est léger et cassant. Cet alliage possède une mauvaise coulabilité et une bonne usinabilité. Il peut être facilement soudé.

Applications

En raison de sa légèreté et de ses bonnes propriétés mécaniques, il est principalement utilisé pour la fabrication de composants aéronautiques et automobiles.

4. Hindalium

L'hindalium est un nom commercial courant d'alliage d'aluminium. C'est un alliage d'aluminium, de magnésium, de manganèse, de chrome et de silicium, etc. En Inde, il est produit par Hindustan Aluminium Corporation Ltd., Renukoot (U.P.). L'hindalium est généralement produit sous forme de produit laminé en 16 jauges. Les ustensiles fabriqués par ces alliages sont solides et durs, faciles à nettoyer, moins coûteux que les aciers inoxydables, ont une finition fine, ont une bonne résistance aux rayures, n'absorbent pas beaucoup de chaleur, etc.

Applications

L'hindalium est principalement utilisé pour la fabrication d'ustensiles anodisés. Les ustensiles fabriqués par ces alliages sont solides et durs, faciles à nettoyer, moins coûteux que les aciers inoxydables, ont une finition fine, ont une bonne résistance aux rayures, n'absorbent pas beaucoup de chaleur, etc.

Il s'agissait de différents types d'alliages d'aluminium qui sont utilisés en fonction de leurs besoins selon les propriétés requises. Si vous avez aimé cet article, partagez-le également avec vos amis.