Le 3104 n'est pas-traitable à la chaleur-Alliage d'aluminium-manganèse série 3xxx avec ajout de magnésium. Il est largement fourni sous forme de bobines et de feuilles et est particulièrement connu pour la production de corps de canettes de boissons.
L'alliage combine une bonne formabilité, une résistance modérée, une résistance à la corrosion et une densité relativement faible. Ces propriétés rendent le 3104 adapté aux applications où le matériau doit être roulé, formé, étiré, peint ou imprimé tout en conservant une résistance suffisante.
1. Composition chimique
| Élément | Contenu (%) |
|---|---|
| Mn | 0.8–1.4 |
| Mg | 0.8–1.3 |
| Fe | Inférieur ou égal à 0,80 |
| Si | Inférieur ou égal à 0,60 |
| Cu | Inférieur ou égal à 0,25 |
| Zn | Inférieur ou égal à 0,25 |
| Ti | Inférieur ou égal à 0,10 |
| Al | Équilibre |
Les limites chimiques exactes peuvent varier légèrement en fonction de la norme de matériau applicable. Pour les commandes commerciales, la composition chimique doit être confirmée par rapport à la norme requise et au certificat d'essai en usine.
2. Propriétés mécaniques par état
3104 est unalliage non-traitable thermiquement-, ce qui signifie que sa résistance est principalement contrôlée par un écrouissage plutôt que par un traitement thermique en solution et un vieillissement artificiel.
| Caractère | Résistance à la traction typique | Allongement typique | Caractéristiques typiques |
|---|---|---|---|
| O | Environ 125 à 175 MPa | Généralement supérieur ou égal à 15 % | Haute formabilité et emboutissage profond |
| H14 | Environ 170 à 220 MPa | Généralement supérieur ou égal à 5 à 10 % | Résistance modérée et bonne formabilité |
| H18 | Environ 210 à 260 MPa | Généralement supérieur ou égal à 3 à 5 % | Résistance et rigidité supérieures |
| H19 | Environ 250 à 320 MPa | Généralement inférieur à H18 | Applications à haute-force |
Les propriétés mécaniques réelles dépendent deépaisseur du produit, définition de l'état, norme applicable et itinéraire de fabrication. Par conséquent, les valeurs ci-dessus doivent être traitées comme des plages de référence plutôt que comme des spécifications garanties.
Pour la production de canettes de boissons, le matériau est normalement fourni dans des états et des calibres spécialisés développés pour le processus de fabrication de canettes-plutôt que de simplement sélectionner une feuille H14 ou H18 à usage général-.
3. Processus de production
L'aluminium 3104 est produit par fusion d'aluminium avec des ajouts contrôlés de manganèse et de magnésium. Après la coulée, le matériau peut subir une homogénéisation, un laminage à chaud, un laminage à froid, un recuit intermédiaire si nécessaire et un laminage final pour atteindre l'épaisseur, les propriétés mécaniques et la qualité de surface spécifiées.
Pour les applications pouvant-stocker, la production nécessite un contrôle particulièrement strict desépaisseur, planéité, état de surface, propriétés mécaniques et tolérances dimensionnellescar la feuille doit résister à des opérations de formage et d'étirage-à grande vitesse.
Le contrôle qualité peut inclure l'analyse de la composition chimique, les essais de traction, l'inspection dimensionnelle, l'inspection de surface et d'autres tests spécifiés par le client ou par la norme applicable.
4. Propriétés clés de l'aluminium 3104
Bonne formabilité
Le 3104-O offre une bonne ductilité et convient aux opérations de formage et d'emboutissage. Les états écrouis offrent une résistance supérieure tout en conservant une formabilité utile.
Force équilibrée
Le manganèse et le magnésium fournissent des effets-de solution solide et d'écrouissage-d'écrouissage, permettant au 3104 d'atteindre une résistance supérieure à celle de l'aluminium commercialement pur tout en conservant une bonne aptitude au traitement.
Résistance à la corrosion
Le 3104 offre une bonne résistance générale à la corrosion et convient aux environnements d’emballage, architecturaux et à de nombreux environnements industriels. Pour les conditions d'exposition sévères, l'ensemble du système de traitement des matériaux et de la surface- doit être évalué.
Finition des surfaces
Le 3104 peut être enduit, peint, laqué, imprimé ou autrement fini selon l'application. Ceci est particulièrement important pour les canettes de boissons, les emballages alimentaires et les produits décoratifs.
Léger
La densité de l'aluminium 3104 est d'environ2,73 g/cm³, considérablement inférieur à l'acier au carbone, ce qui le rend utile là où un faible poids du matériau est important.
Soudabilité
Le 3104 peut être soudé en utilisant des procédés de soudage de l'aluminium appropriés, notamment MIG et TIG. Cependant, le soudage n’est pas la principale raison du choix de cet alliage. Le métal d’apport, la conception des joints, l’apport de chaleur et l’état d’origine doivent être évalués pour les applications soudées.
5. Candidatures
L'aluminium 3104 est couramment utilisé pour :
Corps de canettes de boisson
Emballages alimentaires et boissons
Embouts et fermetures de boîtes
Aérosol et autres composants d'emballage
Bardage architectural et panneaux décoratifs
Panneaux et garnitures de plafond
Composants automobiles et de transport
Boucliers thermiques et certaines applications de transfert de chaleur-
Coffres à outils, conteneurs et housses d'équipement
Produits généraux en aluminium formé
Son association commerciale la plus forte est aveccorps de canette de boisson, où sa combinaison de formabilité, de résistance, de faible densité, de résistance à la corrosion et d'adéquation à une fabrication à grande vitesse-est particulièrement précieuse.
6. Gamme d’approvisionnement et normes
Les gammes de fournitures commerciales typiques peuvent inclure :
| Article | Gamme typique |
|---|---|
| Épaisseur de la bobine | 0,3 à 5,0 mm |
| Épaisseur de la feuille | 0,3 à 200,0 mm |
| Largeur | 100 à 2 500 millimètres |
| ID de bobine | 508 mm / 610 mm |
| Poids de la bobine | Environ 50 à 5 000 kg |
| Formulaire | Bobine, feuille ou coupe-à-longueur |
Les plages de production réelles dépendent de l'équipement de l'usine et de l'alliage, de l'état, de l'épaisseur et de la largeur requis.
Les normes communes comprennentASTM B209pour tôle et plaque d'aluminium,EN 573-3pour la composition chimique, etGB/T 3880pour les plaques, feuilles et bandes d'aluminium forgé et d'alliage d'aluminium-.
Lors de la commande d'une bobine ou d'une feuille d'aluminium 3104, précisez lealliage, état, épaisseur, largeur, état de surface, quantité, exigences d'emballage et norme applicable. Un certificat d'essai en usine peut être fourni pour documenter la composition chimique et les propriétés mécaniques du matériau fourni.
