Bibliographie & annexes
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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 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).
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
Une faible densité associée à des propriétés mécaniques, de mise en forme et d’utilisation, très intéressantes a fait de l’aluminium et de ses alliages des matériaux de plus en plus utilisés dans des secteurs aussi différents que l’automobile, l’aéronautique, l’électroménager, l’industrie électrique ou nucléaire. Les nombreux traitements thermiques appliqués à l’aluminium y sont pour beaucoup, de par le pouvoir qu’ils ont, suivant le cas, d’augmenter la déformation plastique (traitements d’adoucissement), ou la résistance mécanique (traitements de durcissement), sans compter les autres propriétés qui s’y ajoutent. Après présentation du vocabulaire utilisé dans ce domaine, cet article expose les installations de traitements thermiques, ainsi que les recommandations pratiques devant entourer leur exécution.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Michel STUCKY : Ingénieur de l’École nationale supérieure de Chimie de Paris - Docteur Ingénieur en Sciences des matériaux - Expert Alliages non ferreux au Centre technique des industries de la fonderie (CTIF) - Chargés de cours à l’École supérieure de Fonderie et de Forge - Cette édition est une mise à jour de l’article de Roger DEVELAY de même titre paru en 1986
INTRODUCTION
L’aluminium et ses alliages d’aluminium sont de plus en plus utilisés dans des secteurs aussi différents que l’automobile, l’aéronautique, l’électroménager, l’industrie électrique, ou l’industrie nucléaire. Cet engouement s’explique par la faible densité de ces alliages (env. 2,6 g/cm3) associée à des propriétés de mise en forme et d’utilisation très intéressantes.
En particulier, ces alliages présentent un large spectre de caractéristiques mécaniques. Ainsi, la résistance à la rupture va de 50 MPa, pour l’aluminium raffiné à l’état recuit, à 750 MPa, pour les alliages à haute résistance du type Al-Zn-Mg-Cu (7049 A) à l’état trempé revenu.
Une telle gamme de caractéristiques mécaniques est obtenue en agissant conjointement sur la composition des alliages et en effectuant des traitements thermiques, qui permettent soit :
-
de diminuer la résistance mécanique, diminution accompagnée généralement d’une augmentation de l’aptitude à la déformation plastique (ce sont les traitements d’adoucissement) ;
-
d’augmenter de la résistance mécanique (ce sont les traitements de durcissement).
Toutefois, les traitements thermiques n’ont pas comme seul objectif d’agir sur le niveau de résistance mécanique, ils influencent aussi un grand nombre d’autres propriétés parfois très importantes pour les utilisateurs telles que :
-
l’aptitude à la transformation à chaud (ou à froid) ;
-
la résistance à la corrosion, à la fatigue, au fluage ;
-
l’aptitude à l’oxydation anodique ;
-
la conductivité électrique ;
-
la stabilité dimensionnelle, etc.
Cet article aborde :
-
le vocabulaire utilisé dans ce domaine, en particulier les désignations des états et leur signification ;
-
les installations de traitements thermiques ;
-
des recommandations pratiques pour l’exécution des traitements thermiques.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de janv. 1986 par Roger DEVELAY
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Désignation conventionnelle de l’aluminium et de ses alliages
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1. Vocabulaire des traitements thermiques
Le vocabulaire est fixé par la norme NF EN 12258-1. Cette norme s’applique aux produits corroyés et moulés.
Il est rappelé ci-après les définitions les plus usuelles, auxquelles ont été rajoutées des termes et définitions courants, mais absents de la norme.
-
Adoucissement par vieillissement : diminution de la résistance et de la dureté à température ambiante de certains alliages, due à une précipitation spontanée dans la structure écrouie du métal.
-
Alliage à traitement thermique : alliage dont la dureté peut être améliorée par un traitement thermique.
-
Alliage auto-trempant : alliage dont la vitesse critique de trempe est inférieure à la vitesse de refroidissement naturel se produisant en air calme après transformation à chaud, dans le moule ou hors moule, après solidification des pièces coulées.
-
Alliage sans traitement thermique : alliage dont la dureté ne peut pas être améliorée par un traitement thermique.
-
Atmosphère contrôlée : atmosphère dans laquelle les pressions partielles des gaz et la température sont maintenues entre certaines limites spécifiées dans le but de diminuer (ou plus rarement de provoquer) certaines réactions entre l’atmosphère et le produit traité (par exemple une oxydation).
-
Brûlure : chauffage d’un produit, au-delà de la température prévue, qui conduit à la fusion de certains constituants et à une réduction des propriétés mécaniques. Un matériau brûlé ne peut pas être récupéré par un traitement mécanique, ou thermique, quel qu’il soit.
-
Contrainte de trempe : contrainte interne non uniforme présente à l’intérieur du métal après la trempe.
-
Détensionnement : réduction des contraintes internes par un traitement thermique.
-
Dendrite : en raison des directions de croissance privilégiées, la phase primaire d’aluminium (Alα) prend un aspect ramifié d’où le nom de dendrite (figure 1).
-
Double...
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Vocabulaire des traitements thermiques
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - VAN HORN (K.R.) - Aluminium - Vol. I : Properties, physical metallurgy and phase diagrams (Propriétés, métallurgie physique et diagrammes de phases). (American Society for Metals), Chapman and Hall (1967).
-
(2) - VAN HORN (K.R.) - Aluminium - Vol. II : Design and application (Application). (American Society for Metals) Chapman and Hall (1967).
-
(3) - VAN HORN (K.R.) - Aluminium - Vol. III : Fabrication and finishing (Mise en œuvre, finition). (American Society for Metals) Chapman and Hall (1967).
-
(4) - ALTENPOHL (D.) - Aluminium und Aluminium legierungen (Aluminium et alliages d’aluminium) - Springer-Verlag (1965).
-
(5) - ALTENPOHL (D.) - « Un regard à l’intérieur de l’aluminium » - Aluminium Verlag GmbH, Dusseldorf (1976).
-
(6) - * - Manuel...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Se référer au site de International Aluminium Institute (voir Sites Internet).
HAUT DE PAGE
-
France et Europe
Association française de normalisation AFNOR
NF 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.
NF EN 1780-2, Aluminium et alliages d'aluminium – Système de désignation applicable aux lingots pour refusion en aluminium allié, aux alliages mères et aux produits moulés – Partie 2 : Système de désignation basé sur les symboles chimiques.
NF EN 1780-3, Aluminium et alliages d'aluminium – Système de désignation applicable aux lingots pour refusion en aluminium allié, aux alliages mères et aux produits moulés – Partie 3 : Règles d'écriture pour la composition chimique.
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