Bibliographie & annexes
Présentation
English
NOTE DE L'ÉDITEUR
La norme NF EN 1706 (A57-220) du 22/04/2020 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF EN 1706+A1 d'août 2021 : Aluminium et alliages d'aluminium - Pièces moulées - Composition chimique et propriétés mécaniques
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN2109 (Septembre 2021).
La norme NF EN 1676 de mai 2010 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF EN 1676 (A57-130) : Aluminium et alliages d'aluminium - Lingots pour refusion en alliages
d'aluminium - Spécifications (Révision 2020)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN2005 (Juin 2020).
La norme NF EN 1706 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF EN 1706 (A57-220) : Aluminium et alliages d'aluminium - Pièces moulées - Composition
chimique et propriétés mécaniques (Révision 2020)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN2004 (Mai 2020).
Cet article est la réédition actualisée de l’article M3635 intitulé "Fusion des alliages d'aluminium " paru en 2003, rédigé par Jean-Jacques PERRIER et relu par Sylvain JACOB
RÉSUMÉ
Cet article résume les critères de qualité des alliages d'aluminium de fonderie, tels que leur composition chimique, la propreté inclusionnaire, le gazage, l’affinage, la modification de la structure eutectique, ou encore l’homogénéité. Sont également indiqués les règles de base de fusion et les traitements métallurgiques permettant d'atteindre des niveaux satisfaisants, vis-à-vis de ces différents critères, ainsi que les moyens de contrôle correspondants. Sont finalement abordés les moyens de fusion industriels actuels.
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Lire l’articleAuteur(s)
-
Michel GARAT : Ingénieur ESPCI - Ingénieur consultant
INTRODUCTION
Les propriétés de l’aluminium ont été mises en évidence dès son apparition parmi les métaux industriels à la fin du XIXe siècle : faible masse volumique, bonnes caractéristiques mécaniques, excellente conductivité électrique et thermique, bonne résistance à la corrosion, usinage facile, bonnes propriétés d’aspect. À l’état pur, l’aluminium n’est utilisé pratiquement que pour les applications électriques. Mais, il est le plus souvent associé à d’autres métaux, pour former une gamme étendue d’alliages s’adaptant remarquablement à tous les procédés de mise en forme par moulage et répondant à des exigences variées de propriétés physiques, chimiques et mécaniques.
Les alliages de fonderie utilisés industriellement contiennent au moins 50 % en masse d’aluminium et sont fabriqués à partir de métal pur d’électrolyse ou d’aluminium recyclé. Les propriétés de ces alliages dépendent de leur composition, de leur état structural, du procédé de mise en forme retenu et des traitements thermiques effectués sur les pièces. En particulier, l’aluminium est un métal très sensible à l’oxydation et demande des précautions très particulières lors de son élaboration à l’état liquide.
Après avoir défini la nature des alliages d’aluminium, leurs propriétés de comportement au moulage et leurs caractéristiques techniques, cet article décrit tous les soins à apporter aux opérations de fusion pour respecter les critères de qualité métallurgique requis.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de déc. 2003 par Jean-Jacques PERRIER
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Fours
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4. Fusion des alliages d’aluminium
L’aluminium étant un métal très sensible à l’oxydation, il convient d’apporter un grand soin à cette opération.
La composition chimique doit impérativement être respectée et implique des règles de mise en œuvre rigoureuses.
4.1 Critères de qualité d’un alliage liquide
Ces critères sont au nombre de 5 :
-
respect de la composition chimique ;
-
propreté inclusionnaire (absence d’oxydes et d’inclusions exogènes) ;
-
absence d’hydrogène dissous ;
-
traitements métallurgiques adéquats ;
-
homogénéité.
L’opération de fusion peut conduire à un enrichissement de certains éléments et une perte de certains autres. D’où la nécessité de contrôler la composition à l’issue de l’opération de fusion afin de pouvoir faire les corrections nécessaires.
Le fer est un élément critique dont la teneur risque d’augmenter pendant les opérations de fusion, par suite de la dissolution d’outils en acier en contact avec le métal liquide ou par le mélange avec les lingots neufs de retours contaminés. Mais le fer n’est pas le seul élément à considérer : le tableau 8 résume les principales causes d’augmentation ou de diminution de la concentration de divers éléments critiques. La température du métal liquide est aussi un paramètre important.
HAUT DE PAGE
Cet élément est généralement nuisible car il forme avec l’aluminium et d’autres éléments des composés intermétalliques fragilisants.
Ces composés existent même pour des teneurs en fer de l’ordre de 0,10 %. Ils se présentent sous forme de plaquettes (Al5FeSi) ou sous d’autres formes telles que la phase π AlFeMgSi dans les alliages AlSiMg et, en présence d’une...
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Fusion des alliages d’aluminium
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - PORTALIER (R.) - Influence des principaux éléments présents en faible teneur dans les alliages d’aluminium de moulage - Hommes et Fonderie n° 273, p. 8-11 (1997).
-
(2) - * - Les Super Calypso, alliages type A-S7G03 et A-S7G06 à très haute pureté, document technique publié par Aluminium Pechiney (1990).
-
(3) - RANSLEY (C.E.), NEUFELD (H.) - The solubility of hydrogen in solid and liquid aluminium - J. Inst. of metals, vol. 74 (1948).
-
(4) - GOBRECHT (J.) - « Schwereseigerungen von Eisen, Mangan und Chrom in Aluminium-Silicium-Gusslegierungen » - Teil 1 : Giesserei 62 (1975) Nr. 10 – Teil 2 : Giesserei 63 Nr. 20 (1976).
-
(5) - BERCOVIVI (S.) - Contrôle des structures de solidification et des propriétés des alliages Al-Si - Hommes et Fonderie, n° 93, mars 1979. Également reproduit sous forme de document technique publié par Aluminium Pechiney (juillet 1980).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Brochure ANALYZEIT ALSCANTM publiée par ABB, référence AlSCAN B4195 2004-10.
Brochure ANALYZEIT PoDFA publiée par ABB, référence PoDFA B4198 2004-11.
Documentation technique Insertec :
Brochure Insertec « Aluminium chips recycling ».
HAUT DE PAGE
NF EN 1676 (mai 2010), Aluminium et alliages d’aluminium – Lingots pour refusion en aluminium allié.
NF EN 1706 (mai 2010), Aluminium et alliages d’aluminium – Pièces moulées.
NF EN 1780, Aluminium et alliages d’aluminium – Désignation.
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