7 types d'alliages d'aluminium : propriétés et applications

L'aluminium est l'un des métaux les plus couramment utilisés, et il existe différents types d'alliages d'aluminium. Ils offrent d'excellentes propriétés mécaniques, c'est pourquoi ils sont le plus souvent choisis pour diverses applications.

Si vous recherchez des informations sur les alliages d'aluminium, le guide ci-dessous peut vous aider.

Qu'est-ce qu'un alliage d'aluminium ?

Un alliage d'aluminium est obtenu en combinant différents éléments métalliques en quantités limitées au métal principal, à savoir l'aluminium lui-même. L'aluminium est léger et résiste à la corrosion.

Les alliages d'aluminium sont formés en faisant fondre l'aluminium et d'autres éléments, puis en les combinant. Une fois le métal solidifié, on obtient un alliage d'aluminium.

Les éléments généralement ajoutés à l'aluminium pour l'alliage sont le fer, le zinc, le silicium, le cuivre et le magnésium. Ces éléments confèrent à l'alliage d'aluminium résistance, résistance à la corrosion et conductivité électrique.

Propriétés de l'aluminium

La principale raison du choix de l'aluminium pour différentes applications réside dans les propriétés qu'il offre. Voici quelques-unes de ces propriétés :

Résistance à la corrosion

L'aluminium résiste à la corrosion grâce à la couche d'oxyde qui le recouvre. Ainsi, les applications où les pièces en aluminium sont exposées à des produits chimiques corrosifs ou à l'humidité peuvent trouver l'aluminium adapté en raison de ses propriétés de résistance à la corrosion.

Légèreté

L'aluminium est très léger ; il ne pèse guère plus d'un tiers du poids de l'acier. Par conséquent, le coût de fabrication est bien moindre grâce à sa légèreté.

Il est donc utilisé dans de nombreuses applications comme l'automobile et l'aérospatiale, car il permet de réduire le poids et d'augmenter la capacité de charge.

Excellente conductivité thermique

L'aluminium conduit aussi bien l'électricité que la chaleur. Il offre une conductivité thermique et électrique supérieure à celle du cuivre et est donc utilisé dans les lignes de transport d'électricité. Il sert également pour les dissipateurs thermiques et divers appareils.

7 types d'alliages d'aluminium

Il existe sept familles d'aluminium, chacune ayant ses propres propriétés, et elles sont présentées ci-dessous.

Série 1xxx

La série 1xxx est l'alliage d'aluminium le plus pur, avec 99 % d'aluminium pur et une résistance à la traction comprise entre 10 et 27 Ksi.

Il ne convient pas aux traitements thermiques mais peut être soudé. Il présente une conductivité élevée pour la chaleur et l'électricité et résiste à la corrosion. Il est donc choisi pour la tuyauterie et la fabrication de réservoirs chimiques.

Série 2xxx

La série 2xxx contient du cuivre comme élément d'alliage principal et une forte proportion de manganèse et de silicium.

Sa résistance est de 27 à 62 Ksi, et cette famille est hautement usinable, avec en outre la capacité de conserver sa résistance même à haute température. Cette famille d'aluminium convient aux applications aérospatiales.

Série 3xxx

La série 3xxx contient du manganèse et du magnésium, puis de l'aluminium. Elle offre une résistance élevée et reste durable lorsqu'elle est soumise à des températures élevées.

Cependant, elle ne convient pas aux traitements thermiques et présente une résistance à la traction de 16 à 41 Ksi. Elle convient à l'emballage de biens de consommation.

Série 4xxx

La série 4xxx d'aluminium contient du silicium, qui abaisse le point de fusion de cet alliage et le rend apte aux traitements thermiques. Le silicium lui-même n'est pas traitable thermiquement, mais grâce à sa teneur en magnésium et en cuivre, il réagit mieux aux traitements thermiques.

Série 5xxx

La famille 5xxx contient du magnésium et est très résistante, résistante aux alcalins ainsi qu'à la corrosion. Elle convient donc parfaitement aux applications marines et est facilement formable et soudable.

Série 6xxx

La série 6xxx associe du silicium et du magnésium à l'aluminium. Cette famille d'aluminium est hautement soudable, formable et même adaptée au traitement thermique.

C'est la série la plus couramment utilisée ; elle offre une excellente résistance à la corrosion et une bonne résistance mécanique. Elle est surtout utilisée pour les châssis de camions et les bateaux.

Série 7xxx

La série 7xxx est l'alliage d'aluminium le plus résistant et est retenue comme alliage d'aluminium de qualité commerciale. Elle comprend deux groupes d'alliages d'aluminium : l'un composé de magnésium, de cuivre et de zinc, l'autre de zinc et de magnésium.

Il offre un niveau de résistance élevé et reste léger. Il est très couramment utilisé pour les composants fortement sollicités et les structures d'aéronefs.

Types courants d'alliages d'aluminium utilisés en usinage

Les types courants d'alliages d'aluminium utilisés dans les procédés d'usinage sont les suivants :

Aluminium 6061-T6

L'aluminium 6061 est composé de magnésium et de silicium et convient à de nombreuses applications exigeant résistance à la corrosion, résistance mécanique et soudabilité.

Il convient à l'extrusion et, lorsqu'il reçoit un traitement T6, il devient plus durable et plus résistant. Il peut également être anodisé pour un meilleur rendu esthétique.

Aluminium 7075-T6

L'aluminium 7075 est très bien doté d'une résistance élevée et contient des éléments d'alliage comme le zinc et le cuivre.

Il est utilisé dans des applications telles que les aéronefs, les engins spatiaux, etc. Il est modérément soudable et résiste aux contraintes.

Aluminium 5052

Aluminium 5052 est un type d'alliage d'aluminium qui résiste à la corrosion et présente une résistance mécanique modérée.

Il est retenu pour les applications soumises à l'eau salée et est donc utilisé dans le domaine maritime. Il appartient à la série 5xxx et ne peut donc pas subir de traitement thermique.

Aluminium 6063

L'aluminium 6063 contient du magnésium et du silicium et convient donc aux applications architecturales. Il offre une ductilité élevée et est tout à fait compatible avec le moulage sous pression. De plus, grâce à sa composition en magnésium et silicium, il est hautement résistant à la corrosion.

Comment choisir la bonne nuance d'aluminium ?

Voici quelques facteurs à prendre en compte pour choisir la bonne nuance d'aluminium :

Indice d'usinabilité

L'usinabilité d'un alliage d'aluminium est déterminée par son indice d'usinabilité. Les aluminiums 6061 et 7075 sont hautement usinables et vous permettent de réaliser des composants précis.

Coût et disponibilité de la matière

Le coût de la nuance d'aluminium doit être analysé lorsque vous la choisissez pour votre projet ; il s'agit d'un élément très important qui entre dans votre budget.

De plus, la disponibilité est également un critère : la matière doit être disponible de manière constante afin que vous n'ayez pas à vous en soucier plus tard, lorsque vous en aurez besoin pour la suite de la fabrication.

Traitement thermique

Le traitement thermique fait appel à des températures élevées et contribue à améliorer la résistance des alliages d'aluminium.

Cependant, toutes les nuances d'aluminium ne se prêtent pas au traitement thermique ; il est donc important de choisir la bonne nuance si vous recherchez des traitements thermiques.

Applications de l'aluminium

L'aluminium est très courant et s'utilise dans la quasi-totalité des applications. Ses applications dans différentes industries sont présentées ci-dessous :

Industrie aérospatiale

L'industrie aérospatiale a besoin d'alliages d'aluminium résistants et légers. Ces alliages sont abordables et offrent un rapport résistance/poids exceptionnel. Utilisé dans les aéronefs, l'aluminium renforce leur structure.

Industrie médicale

Les composants en aluminium sont également utilisés dans l'industrie médicale en raison de leur biocompatibilité et de leur propreté.

Les outils et instruments médicaux utilisés en chirurgie et en orthopédie sont fabriqués en aluminium. Les récipients et plateaux utilisés pour les processus médicaux sont également fabriqués en aluminium.

Industrie automobile

L'industrie automobile utilise l'aluminium pour ses caractéristiques de légèreté. Il est également durable et respectueux de l'environnement.

Les pièces automobiles sont fabriquées par moulage sous pression, à partir d'aluminium. Ces composants sont robustes et agiles, offrant une excellente durabilité.

Applications électroniques

Dans l'industrie électronique, l'aluminium offre une grande polyvalence. Divers appareils électroniques grand public intègrent des composants en aluminium. Ils sont réputés pour leur excellente compatibilité thermique et sont utilisés dans la fabrication de dissipateurs thermiques et de processeurs graphiques.

Conclusion

L'alliage d'aluminium est un matériau polyvalent aux excellentes propriétés, largement utilisé dans de nombreuses applications.

Il existe différentes nuances, chacune ayant ses propriétés et son adéquation à différentes applications. Si vous recherchez des composants en aluminium de différentes nuances, vous pouvez contacter DEK.

FAQ

Les alliages d'aluminium rouillent-ils ?

L'aluminium ne rouille pas. Cependant, sur une longue période, il peut finir par se corroder, mais cela est très rare.

Quel alliage d'aluminium a la meilleure usinabilité entre le 6061 et le 7075 ?

Le 6061 est plus usinable que le 7075 en raison de sa résistance et de sa dureté moindres.

Quel est le coût et la disponibilité des alliages d'aluminium ?

Le coût et la disponibilité des alliages d'aluminium varient selon différents facteurs, comme la composition des alliages et les exigences d'application.

Quelles sont les formes de l'aluminium ?

Il existe différentes formes et nuances d'aluminium, avec une série allant de 1xxx à 7xxx, comme le 6061, le 5052 et le 7075.

En quoi l'aluminium 6061-T6 diffère-t-il de l'aluminium pur ?

L'aluminium 6061-T6 est un type d'aluminium durci par précipitation.

Quel aluminium est le plus résistant, le 5052 ou le 6061 ?

Le 6061 est plus résistant que le 5052, car le 5052 a la résistance la plus faible comparé à tous les types d'alliages d'aluminium.