Présentation
INTRODUCTION
L’aluminium est le métal le plus abondant de l’écorce terrestre, pour autant il a dû attendre le XIX e siècle pour rentrer dans une phase industrielle. De nos jours, sa production importante fait de lui le premier des métaux non ferreux. La fabrication de l’aluminium débute par l’extraction de l’alumine de la bauxite, l’électrolyse de cette alumine conduit ensuite à l’aluminium. Ce métal est malléable et très résistant à l’oxydation, mais ce sont ces propriétés de légèreté et d’inaltérabilité qui le rendent si attractif dans des secteurs comme l’aéronautique et le transport. L’addition de métaux formant avec l’aluminium des solutions solides lui confère des résistances mécaniques comparables à celles des aciers trempés. Additif principal, additif secondaire ou même impureté, leur présence influe considérablement les caractéristiques de l’alliage final, dont la densité reste trois fois inférieure à celle de l’acier.
Afin d’améliorer ses propriétés, les traitements thermiques et mécaniques lors de sa fabrication, durcissement structural, trempe, revenu, maturation, écrouissage, sont choisis et retenus selon les performances recherchées. La mise en œuvre et la transformation de l’aluminium peuvent bénéficier aisément de toutes les méthodes de corroyage et de fonderie. Il faut rajouter la grande variété de traitements de surface que peut supporter ce métal, notamment l’anodisation et le laquage, ainsi que la relative facilité à souder tout assemblage homogène formé d’alliages légers.
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Les alliages| Plan de la page |
I - Historique
L’aluminium, le métal le plus récemment découvert
L’aluminium n’est utilisé industriellement que depuis la fin du XIX e siècle.
Mais des écrits existent, prouvant qu’à l’époque de Pline l’Ancien à Rome, on utilisait l’alun (sulfate double d’aluminium et de potassium) comme mordant pour les couleurs.
Ce n’est qu’en 1722 que l’alun est reconnu par Hoffmann et appelé « alumine ».
Il a fallu attendre 1825 pour que Hans Christian Oersted obtienne l’aluminium à l’état de corps simple sous forme d’une poudre grise contenant encore une très grande quantité d’impuretés. En 1827, Friedrich Wöhler obtint cette même poudre grise d’aluminium contenant cependant moins d’impuretés.
Et c’est en 1854 qu’un chimiste français, Henri Sainte-Claire-Deville, présente le premier lingot d’aluminium obtenu à l’état fondu grasse aux travaux de Wöhler. L’empereur Napoléon III trouve un intérêt particulier à cette découverte à l’occasion de l’Exposition universelle de 1855 par sa légèreté et sa couleur aussi brillante que l’argent et encourage financièrement le chimiste pour monter un atelier à Javel puis à Amfreville près de Rouen.
Il faut attendre 1859 pour que Paul Morin, associé de Sainte-Claire Deville, mette en application le procédé de façon industrielle dans une usine de Salindres (Gard), berceau de la société Pechiney.
Mais ce procédé était compliqué, ce qui donnait un métal très cher, réservé à des utilisations de luxe et pour l’orfèvrerie.
En 1886, deux jeunes gens inspirés par un ouvrage publié par Sainte-Claire Deville, Paul-Louis Toussaint-Héroult en France et Charles Martin Hall aux États-Unis déposent, indépendamment leurs brevets sur la production d’aluminium par électrolyse à chaud de l’alumine, oxyde déshydraté de l’aluminium Al 2 O 3 , dissoute dans de la cryolithe fondue (fluorure double de sodium et d’aluminium).
L’invention de la dynamo, par Gramme, remplaça la pile comme source d’électricité, et l’utilisation des chutes hydrauliques...
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