Bibliographie & annexes
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En anglais
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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Despite its low mechanical properties, aluminum is one of the few base metals to be used in the pure state. During its industrial development, alloys obtained by adding other metals and metalloids has improved its ability to deformation, tensile strength, toughness and heat resistance, thus significantly extending its applications. Added in small quantities, alloying elements include copper, manganese and silicon. Eight families of aluminum alloys have thus been formed, inducing either strain hardening or structural hardening.
Auteur(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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Influence des métaux et autres éléments ajoutés à l’aluminium
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3. Solubilité des métaux et métalloïdes dans l'aluminium
Pour qu'il y ait alliage entre deux métaux, il faut que le métal ajouté soit soluble dans le métal de base, à l'état liquide et à l'état solide, sous forme de « solution solide ».
-
En métallurgie classique (par opposition à la métallurgie des poudres (MDP) où les alliages sont constitués de mélanges de poudres, agglomérées ensuite par frittage), la fabrication des alliages débute en fonderie, stade au cours duquel sont ajoutés, dans le métal de base en fusion, les autres métaux qui vont rentrer dans la composition de l'alliage.
-
L'aluminium liquide est capable de dissoudre de nombreux métaux dans des proportions indiquées au tableau 3.
-
La solubilité dans l'état solide est indiquée au tableau 4, pour les éléments qui entrent dans la composition des alliages d'aluminium industriels. Comme pour la plupart des alliages métalliques, la solubilité des éléments décroit avec la température.
-
Seuls neuf éléments sont capables de s'allier à l'aluminium parce qu'ils ont une solubilité dans l'aluminium à l'état solide supérieure à 1 %. Ce sont :
-
l'argent ;
-
le cuivre ;
-
le galium ;
-
le germanium ;
-
le lithium ;
-
le manganèse ;
-
le magnésium ;
-
le silicium ;
-
le zinc.
-
-
-
Pour diverses raisons :
-
de coût (l'argent) ;
-
de disponibilité (le galium, le germanium) ;
-
de difficultés de mise en œuvre (le lithium).
-
La métallurgie de l'aluminium est fondée, depuis le début du XXe siècle, sur uniquement cinq éléments d'alliage qui sont :
-
le cuivre ;
-
le manganèse ;
-
le magnésium ;
-
le silicium ;
-
le zinc.
-
-
Ces cinq éléments sont à la base de 7 familles d'alliages d'aluminium (cf. tableau ...
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Solubilité des métaux et métalloïdes dans l'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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