Bibliographie & annexes
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NOTE DE L'ÉDITEUR
La norme NF EN 573-3 d'août 2019 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF EN 573-3 (A02-120-3) : Aluminium et alliages d'aluminium - Composition chimique et forme des produits corroyés - Partie 3 : Composition chimique et forme des produits (Révision 2019)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1909 (Octobre 2019).
RÉSUMÉ
Malgré ses faibles propriétés mécaniques, l’aluminium est un des rares métaux usuels à être utilisés à l’état pur. Au cours de son développement industriel, l’obtention d’alliages par adjonction d’autres métaux et métalloïdes a permis d’améliorer entre autres son aptitude à la déformation, sa résistance à la traction, sa ténacité et sa tenue à chaud, étendant ainsi très largement ses applications. Ajoutés en faible quantité, les éléments d’addition comptent parmi eux le cuivre, le manganèse, le silicium. Huit familles d’alliages d’aluminium ont ainsi été constituées, certains présentant un durcissement par écrouissage, d’autres un durcissement structural.
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Lire l’articleAuteur(s)
-
Christian VARGEL : Ingénieur Conseil - Ancien Ingénieur en chef – Groupe Pechiney
INTRODUCTION
La plupart des métaux usuels sont assez peu utilisés à l'état « pur », sauf pour des applications bien précises. C'est le cas du cuivre « électrolytique » pour les conducteurs électriques. C'est également vrai pour l'aluminium. On estime que seulement 10 % de la consommation mondiale, principalement dans les applications électriques et l'emballage, est sous forme d'aluminium non allié.
L'art des métallurgistes est de créer des alliages à partir d'un métal de base en lui ajoutant, en quantité mesurée, un ou plusieurs autres métaux (ou éléments) tel que le carbone dans le fer pour faire de l'acier, l'étain dans le cuivre pour produire le bronze, etc.
Les alliages ont été développés pour améliorer et modifier certaines propriétés du métal de base. C'est ainsi que nos lointains prédécesseurs en métallurgie, il y a déjà près de 5 000 ans, ont découvert qu'en ajoutant de l'étain au cuivre, on obtenait un métal, le bronze, présentant une grande facilité de moulage. C'est ainsi que furent fabriquées des statues, des monnaies, des armes, des fibules, et tant d'autres objets qu'on a plaisir à découvrir dans nos musées (cf. Nota).
D'après certains archéologues, la production cumulée d'objets en bronze, jusqu'au XVIIIe siècle, n'aurait été que de l'ordre de 10 millions de tonnes.
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Solubilité des métaux et métalloïdes dans l'aluminium
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2. Constitution des alliages d’aluminium
Un alliage est constitué de trois types d’additions :
-
les éléments d’alliage, qui déterminent la famille de l’alliage ;
-
les additions, qui sont ajoutées pour modifier certaines propriétés ;
-
les impuretés.
2.1 Éléments d’alliage
Ils déterminent la nature des familles d’alliages d’aluminium et leurs propriétés communes de base. Ils sont au nombre de 5 :
-
le cuivre ;
-
le manganèse ;
-
le silicium ;
-
le magnésium ;
-
le zinc.
2.2 Additions
Ces éléments sont ajoutés en plus faible quantité, généralement moins de 1 %, pour :
-
améliorer certaines propriétés, telles que la trempabilité ;
-
réduire la criquabilité au soudage (fissures dans le cordon de soudure) qui est due au retrait volumique du lit de fusion du cordon de soudure lors du refroidissement ;
-
faciliter la fragmentation des copeaux lors de l’usinage ;
-
etc.
Il peut y avoir plusieurs éléments d’addition dans certains alliages. Il en est ainsi du 2017A qui contient du silicium, du manganèse et du magnésium, du titane et/ou du zirconium.
Parmi les additions les plus courantes, le chrome, le titane, le manganèse et le zirconium forment des secondes phases, appelées « dispersoïdes », dont le rôle est de contrôler la température de recristallisation et la taille des grains.
2.3 Impuretés
Par principe, les « impuretés » sont des éléments (métaux, autres éléments ou composés, par exemple des oxydes) dont la présence n’est pas due à un ajout volontaire lors de la production d’un métal ou d’un alliage donné.
Le fer et le silicium sont les deux impuretés majeures présentes...
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Constitution des alliages d’aluminium
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - HARDOUIN DUPARC (O.) - Alfred Wilm et les débuts du duralumin - La Revue de Métallurgie, p. 353-360 (mai 2004).
-
(2) - THOMSON (G.E.) - The role of alloying elements on the surface treatment and finishing aluminium - 10th ICAA, Materials Science Forum, p. 615/620 (2006).
-
(3) - MATIGNON, FAUSHOLT (C.) - * - . – Revue de l’Aluminium, n° 5, p. 70 (janvier 1925).
-
(4) - * - Note inédite rédigée par Louis Le Chatelier, « De l’aluminium et de ses applications industrielles » publiée par la Revue de l’Aluminium, n° 4, p. 25/29 (1924).
-
(5) - PLATEAU (J.) - Ce que l’aluminium doit à Henri Sainte Claire Deville - Cahiers de l’histoire de l’Aluminium, n° 32-33, p. 29/50 (2004).
-
(6) - DEVILLE (H.S.-C.) - De...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
http://www.corrosion-aluminium.com
HAUT DE PAGE
-
Norme EN 515 - Aluminium et alliages d’aluminium – Produits corroyés – Désignation des états métallurgiques. - -
-
Norme EN 573-1 - Aluminium et alliages d’aluminium – Composition chimique et forme des produits corroyés. Partie 1 – Système de désignation numérique. - -
-
Norme EN 573-2 - Aluminium et alliages d’aluminium – Composition chimique et forme des produits corroyés. Partie 2 – Système de désignation fondée sur les symboles chimiques. - -
-
Norme EN 1780-1 - Aluminium et alliages d’aluminium – Système de désignation applicable aux lingots pour refusion en aluminium allié, aux alliages mères et aux produits moulés. Partie 1, Système de désignation, numérique. - -
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