Comment fonctionne le système de notes
La désignation à quatre -chiffres suit un système international reconnu. Le premier chiffre identifie la famille d'alliages : 1xxx est de l'aluminium non allié d'une pureté de 99 % ou plus, 2xxx est du cuivre, 3xxx est du manganèse, 4xxx est du silicium, 5xxx est du magnésium, 6xxx est du magnésium plus du silicium, 7xxx est du zinc et 8xxx couvre d'autres éléments. Les deux derniers chiffres identifient l'alliage individuel au sein de la famille.
La lettre de trempe décrit comment le métal a atteint son état. O est recuit. H couvre les qualités trempées sous contrainte-, avec H1x durci uniquement, H2x durci et partiellement recuit, et H3x durci et stabilisé ; H111 est un état légèrement durci et recuit sous contrainte, largement utilisé pour le 5083. T couvre les qualités traitées thermiquement : solution T4 traitée et vieillie naturellement, solution T6 traitée et vieillie artificiellement, contrainte T651 soulagée par étirement après T6.
Les limites de composition de ces qualités sont fixées par la norme EN 573-3 et par les normes de produits individuelles telles que ASTM B209M pour les tôles et les plaques et ASTM B221M pour les barres et profilés extrudés.
Composition des grades communs
| Alliage | Famille | Principaux ajouts (limites typiques) | Renforcement |
|---|---|---|---|
| 1100 | 1xxx | Cu 0,05-0,20 %, Si+Fe maximum 0,95 % | Durcissement |
| 3003 | 3xxx | Mn 1,0-1,5 %, Cu 0,05-0,20 % | Durcissement |
| 5052 | 5xxx | Mg 2,2-2,8 %, Cr 0,15-0,35 % | Durcissement |
| 5083 | 5xxx | Mg 4,0-4,9 %, Mn 0,40-1,0 %, Cr 0,05-0,25 % | Trempe et stabilisation |
| 6061 | 6xxx | Mg 0,8-1,2 %, Si 0,40-0,80 %, Cu 0,15-0,40 % | Traitement en solution et vieillissement |
| 6063 | 6xxx | Mg 0,45-0,90 %, Si 0,20-0,60 % | Traitement en solution et vieillissement |
| 6082 | 6xxx | Mg 0,60-1,20 %, Si 0,70-1,30 %, Mn 0,40-1,00 % | Traitement en solution et vieillissement |
Propriétés minimales et où chaque qualité est utilisée
1100 est utilisé pour les ustensiles de cuisine, la signalisation, les ailettes d'échangeur de chaleur et les -pièces embouties où la formabilité et la conductivité comptent plus que la résistance.. 3003 est le cheval de bataille des feuilles d'architecture et d'emballage, et la feuille 3003-H14 est spécifiée entre 145 et 186 MPa en traction avec un rendement minimum de 124 MPa selon ASTM B209M.
Le 5052 est l'alliage en tôle non-traitable thermiquement-le plus résistant avec une bonne-résistance à l'eau salée. 5052-Le H32 est spécifié entre 228 et 281 MPa de traction avec un rendement minimum de 193 MPa, et est utilisé pour les composants marins, les travaux sur les réservoirs, les panneaux de camions et les récipients sous pression à température modérée.
Le 5083 offre la résistance pratique la plus élevée de la famille 5xxx utilisée dans les structures soudées et est couvert pour le service maritime par ASTM B928M à une résistance à la traction minimale de 303 MPa (44 ksi). Il est utilisé pour les coques, les carrosseries de véhicules ferroviaires et les fûts de pétroliers, où l'efficacité des joints soudés plutôt que la résistance du métal de base détermine généralement la conception.
Le 6061 est l'alliage d'ingénierie générale traitable thermiquement le plus largement utilisé.. 6061-Les tôles et plaques T6 sont spécifiées avec une résistance à la traction minimale de 290 MPa et un rendement minimum de 241 MPa selon la norme ASTM B209M, et sont utilisées pour les cadres structurels, les gabarits, les moules et les pièces usinées.. 6063 est l'alliage d'extrusion pour les profils architecturaux, avec un produit extrudé 6063-T5 spécifié au minimum. une résistance à la traction de 186 MPa et un rendement minimum de 145 MPa. 6082 se situent entre les deux, combinant une résistance plus élevée avec une bonne qualité d'extrusion, et sont courants dans les profilés structurels européens.
Deux règles pratiques de sélection découlent de la métallurgie. Les nuances des familles 2xxx et 7xxx offrent une résistance plus élevée mais une résistance à la corrosion plus faible et un soudage plus difficile, elles sont donc réservées aux applications de type aérospatial-. Dans la famille 5xxx, les nuances contenant plus de 3 % de magnésium ne doivent pas être maintenues à des températures de service élevées pendant de longues périodes, car la sensibilisation aux joints de grains peut réduire la résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte.
Comparaison 5052 et 6061
Ces deux nuances sont les plus fréquemment échangées, et le choix se fait généralement entre la formabilité et la résistance.. 5052-Le H32 est plus résistant à l'état recuit et écroui-que le 6061-O mais plus faible que le 6061-T6, se forme à des rayons beaucoup plus serrés, se soude facilement et résiste mieux à l'eau salée.. 6061-Le T6 est environ 25 % plus résistant que le 5052-H32 en termes de rendement, les machines sont loin mieux et peut être anodisé pour obtenir un revêtement plus dur et plus uniforme. La pénalité est en train de se former : le 6061-T6 ne se plie qu'à des rayons relativement grands et nécessite un outillage dédié.
Foire aux questions
Q:Quel est l’alliage d’aluminium le plus couramment utilisé ?
A : 6061 pour l’ingénierie générale et 3003 pour les tâches de feuilles et d’emballage. À eux deux, ils couvrent la majorité du volume commercial en dehors des stocks de boîtes et de films.
Q:Que signifie la lettre de tempérament dans un nom de note ?
R : Il décrit la voie du renforcement. H indique un écrouissage, T indique un traitement thermique et O indique un recuit complet. Les propriétés diffèrent fortement entre les états d’un même alliage.
Q:Le 5052 peut-il remplacer le 6061 ?
R : Uniquement dans les-applications à faible contrainte. 5052-, le H32 a un rendement minimum de 193 MPa contre 241 MPa pour le 6061-T6, donc une substitution directe à section égale réduit la capacité d'environ 20 %.
Q:Pourquoi le 5083 est-il préféré pour les structures marines soudées ?
R : Il conserve une résistance élevée après le soudage et résiste à la corrosion par l'eau salée. La norme ASTM B928M fixe une résistance à la traction minimale de 303 MPa pour les états marins utilisés dans les travaux de coque et de pont.
Q:Quelle qualité doit-on utiliser pour les profilés architecturaux anodisés ?
R : 6063 en T5 ou T6, car il extrude avec des détails nets et prend un film anodique uniforme. 6061 est choisi à la place là où une résistance supplémentaire est nécessaire au niveau de la même section.
Q:Une teneur plus élevée en magnésium est-elle toujours meilleure dans la famille 5xxx ?
R : Non. Au-dessus d'environ 3 % de magnésium, l'alliage devient sensible au service à long-température élevée-, le choix de la nuance doit donc tenir compte de la température de fonctionnement, pas seulement de la résistance.