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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)
-
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.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de janv. 1986 par Roger DEVELAY
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2. Désignation conventionnelle de l’aluminium et de ses alliages
Nous n’indiquons ici que les normes homologuées en France. D’autres systèmes de normalisation existent (ASTM, ISO, AA, etc.). Il conviendra au lecteur de s’y référer en cas de besoin.
2.1 Cas des produits corroyés
Actuellement, seules les désignations suivant les normes NF EN 573, parties 1 et 2, sont homologuées.
-
La partie 1 concerne une désignation numérique à quatre chiffres, dont le premier désigne la famille à laquelle appartient l’alliage :
-
1XXX ou série 1000 : aluminiums purs (Al ≥ 99,00 %) ;
-
2XXX ou série 2000 : alliages aluminium-cuivre ;
-
3XXX ou série 3000 : alliages aluminium-manganèse ;
-
4XXX ou série 4000 : alliages aluminium-silicium ;
-
5XXX ou série 5000 : alliages aluminium-magnésium ;
-
6XXX ou série 6000 : alliages aluminium-magnésium-silicium ;
-
7XXX ou série 7000 : alliages aluminium-zinc ;
-
8XXX ou série 8000 : alliages divers (Al-Li,…).
La désignation débute par le groupe de lettres NF EN AW (A pour aluminium et W pour wrought, terme anglais pour corroyé) suivi d’un tiret.
-
-
La partie 2 concerne une désignation basée sur les symboles chimiques. Normalement, cette désignation est placée entre crochet et suit la désignation numérique : NF EN AW-2024 [Al Cu4Mg1].
Exceptionnellement, la désignation alphanumérique peut être utilisée seule. Dans ce cas, elle est précédée du groupement précédent : NF EN AW-Al Cu4Mg1.
-
Une partie 3 (NF EN 573-3) recense les nuances d’alliages normalisés, ainsi que la forme des produits pour lesquels ces nuances sont normalisées.
2.2 Cas des produits moulés
Les normes NF EN 1780, parties 1 et 2, fixent les règles de désignation des alliages moulés.
-
La partie 1...
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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.
NF EN 573-1, Aluminium...
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