Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Métaux et alliages non ferreux Chapitre 11 Session 11 MEC-200 – Technologie des

Métaux et alliages non ferreux Chapitre 11 Session 11 MEC-200 – Technologie des matériaux Alliages non ferreux 2 MEC-200 Métaux non ferreux • Introduction • Alliages d’aluminium – Corroyage – Fonderie • Alliages de cuivre – Cuivre pur – Laitons – Bronzes – Autres alliages • Alliages de Mg • Alliages de Zn • Alliages de Ti • Alliages réfractaires MEC-200 Session 11 MEC-200 – Technologie des matériaux Alliages non ferreux 3 MEC-200 Métaux non ferreux • Introduction • Alliages d’aluminium – Corroyage – Fonderie • Alliages de cuivre – Cuivre pur – Laitons – Bronzes – Autres alliages • Alliages de Mg • Alliages de Zn • Alliages de Ti • Alliages réfractaires MEC-200 Métaux non ferreux • Aciers, 90 % des matériaux métalliques; • Aluminium, magnésium, cuivre, titane, zinc, plomb etc.; • Métaux réfractaires (Tf élevée) : niobium, molybdène, tungstène, tantale; • Superalliages à base de nickel ou de cobalt. • Avantages des métaux non ferreux : • Grande résistance à la corrosion; • Grande facilité de formage, de travail à l’outil et à la forge; • Meilleur fini de surface; • Meilleures propriétés mécaniques et physiques que les métaux ferreux (à poids égal). Résistence Spécifique = Résistence Densité MEC-200 Session 11 MEC-200 – Technologie des matériaux Alliages non ferreux 5 MEC-200 Métaux non ferreux Source: Essentials of Materials Science and Engineering, D.R. Askeland, P.P. Fulay Session 11 MEC-200 – Technologie des matériaux Alliages non ferreux 6 MEC-200 Exercice Source: Essentials of Materials Science and Engineering, D.R. Askeland, P.P. Fulay • Un câble d’acier de 0.5 cm de diamètre a une limite d’élasticité de 70.000 Psi. La densité de l’acier est de 7.87 g/cm3. Déterminez la charge maximale que ce câble d’acier peux supporter, le diamètre d’un câble d’alliage Al, Mn (3004-H 18) nécessaire pour supporter la même charge que l’acier, le poids par pied de câble d’acier et de câble d’alliage d’aluminium. Données : limite d’élasticité de l’ alliage d’ aluminium : 36.000 Psi. densité de l’alliage 2.7 g/cm3. Session 11 MEC-200 – Technologie des matériaux Alliages non ferreux 7 MEC-200 Métaux non ferreux • Aciers, 90 % des matériaux métalliques; • Aluminium, magnésium, cuivre, titane, zinc, plomb etc.; • Métaux réfractaires (Tf élevée) : niobium, molybdène, tungstène, tantale; • Superalliages à base de nickel ou de cobalt. • Avantages des métaux non ferreux : • Grande résistance à la corrosion; • Grande facilité de formage, de travail à l’outil et à la forge; • Meilleur fini de surface; • Meilleures propriétés mécaniques et physiques que les métaux ferreux (à poids égal). • Désavantage : • Plus coûteux que les métaux ferreux. Session 11 MEC-200 – Technologie des matériaux Alliages non ferreux 8 MEC-200 Métaux non ferreux Source: Essentials of Materials Science and Engineering, D.R. Askeland, P.P. Fulay Session 11 MEC-200 – Technologie des matériaux Alliages non ferreux 9 MEC-200 Alliages non ferreux • Fragiles (difficulté ou impossibilité de mise en forme); • Il faut de la coulabilité, bonne aptitude à remplir la cavité; • Absence de fissures lors du retrait; • Bon projet pour éviter les gradients de microstructure. Coulées (de fonderie) Corroyage Session 11 MEC-200 – Technologie des matériaux Alliages non ferreux 10 MEC-200 Alliages non ferreux • Extrusion • Laminage • Forgeage • Usinage Coulées (de fonderie) Corroyage Session 11 MEC-200 – Technologie des matériaux Alliages non ferreux 11 MEC-200 Métaux non ferreux • Introduction • Alliages d’aluminium – Corroyage – Fonderie • Alliages de cuivre – Cuivre pur – Laitons – Bronzes – Autres alliages • Alliages de Mg • Alliages de Zn • Alliages de Ti • Alliages réfractaires MEC-200 Session 11 MEC-200 – Technologie des matériaux Alliages non ferreux 12 MEC-200 Aluminium et ses alliages • Production = 2 % de la production des aciers mais seconde position en production des métaux. • Légers – 2.7 g/cm3 contre 7.9 g/cm3 aciers • Bonne résistance à la corrosion – Formation d’une couche de Al2O3 • Conductibilité électrique élevée – 62 % celle du cuivre • Propriétés mécaniques – Faibles mais améliorées par : • Écrouissage : 1000 (Al pur), 3000 (Al-Mn),5000 (Al-Mg) • Durcissement structural : 2000 (Al-Cu et Al-Cu-Mg); 6000 (Al-Mg-si), 7000 (Al-Zn-Mg et Al-Mg-Cu). • Mise en forme – Tf basse (660°C) => fonderie – Très ductile => bonne capacité de mise en forme par déformation plastique - corroyage Session 11 MEC-200 – Technologie des matériaux Alliages non ferreux 13 MEC-200 Principaux éléments d’alliages de l’aluminium Éléments Effets Cuivre Augmente la résistance mécanique. Manganèse Augmente la résistance mécanique et modifie la granulométrie. Magnésium et silicium augmentent la résistance à la corrosion atmosphérique. Zinc Augmente résistance mécanique. Session 11 MEC-200 – Technologie des matériaux Alliages non ferreux 14 MEC-200 Alliages d’aluminium • Trempants : – Propriétés mécaniques améliorées par traitements thermiques. • Non trempants : – Propriétés mécaniques améliorées par écrouissage, durcissement par précipitation. Corroyage Session 11 MEC-200 – Technologie des matériaux Alliages non ferreux 15 MEC-200 Désignation des états métallurgiques Session 11 MEC-200 – Technologie des matériaux Alliages non ferreux 16 MEC-200 2 0 24 1er chiffre Principal élément d’addition ou série dans laquelle se situe l’alliage 2ème chiffre Modification de l’alliage de base Les 2 derniers chiffres Nuance d’alliage dans une famille Classification : Al de corroyage La série 1000 (aluminium pur) a un système différent (0 aucune modification) 10XX : 0.XX pourcentage de pureté de Al au dessus de 99 % Ex : 1060 : Aluminium pur à 99.60 % Session 11 MEC-200 – Technologie des matériaux Alliages non ferreux 17 MEC-200 Série Éléments d’addition principal 1000 Aluminium pur (99%) 2000 Cuivre 3000 Manganèse 4000 Silicium 5000 Magnésium 6000 Magnésium + silicium 7000 Zinc 8000 Autres éléments Aluminium de coroyage Session 11 MEC-200 – Technologie des matériaux Alliages non ferreux 18 MEC-200 Alliages d’aluminium de corroyage • Alliages sans durcissement structural – Propriétés mécaniques : • A % élevée (bonne ductilité), • Rm et dureté basses. – Séries présentant ces propriétés : • Aluminium pur : 1000, • Al-Mn : 3000, • Al-Mg : 5000 (généralement moins de 4 % de Mg). • Alliages à durcissement structural – Propriétés mécaniques pouvant être augmentées par traitement thermique (voir cours #9); – Séries présentant ces propriétés : • Al-Cu et Al-Cu-Mg : 2000, • Al-Mg-Si : 6000, • Al-Zn-Mg et Al-Zn-Mg-Cu : 7000. Session 11 MEC-200 – Technologie des matériaux Alliages non ferreux 19 MEC-200 Alliages sans durcissement structural Source: Des Matériaux, JP Bailon, JM Dorlot Session 11 MEC-200 – Technologie des matériaux Alliages non ferreux 20 MEC-200 Série 1000 • Pureté d’au moins 99 %; • Propriétés mécaniques faibles; • Peuvent être améliorées par écrouissage; • Facilement mis en forme; • Conducteurs électriques. Session 11 MEC-200 – Technologie des matériaux Alliages non ferreux 21 MEC-200 Alliages Al-Mg : série 5000 • Alliages de corroyage contenant : moins de 4 % de Mg • Pas sensible au durcissement structural --> écrouissage Source: Des Matériaux, JP Bailon, JM Dorlot Session 11 MEC-200 – Technologie des matériaux Alliages non ferreux 22 MEC-200 Alliages Al-Mg : série 5000 • Alliages de corroyage contenant : moins de 4 % de Mg • Pas sensible au durcissement structural --> écrouissage • Propriétés : – Rm moyenne, améliorée par écrouissage, – Grande aptitudes aux déformations, • à chaud : filage, forgeage, • à froid (état récuit O) : emboutissage, pliage. – Excellente soudabilité, – Très bonne résistance à la corrosion, améliorée par anodisation, – Bon fini de surface après polissage. • Utilisations : Cas du 5052 H32 (2,5 Mg; 0,25Cr) – Canalisation d’alimentation en carburant et en lubrifiant des aéronefs, – Réservoirs de carburant, – Rivets et fils. Session 11 MEC-200 – Technologie des matériaux Alliages non ferreux 23 MEC-200 Alliages à durcissement structural Source: Des Matériaux, JP Bailon, JM Dorlot Session 11 MEC-200 – Technologie des matériaux Alliages non ferreux 24 MEC-200 Alliages d’Al-Cu Séries 2000 : ex 2024 • Propriétés : – Densité : 2.82 g/cm3, – Dureté : 45-135 HRB, – Charge de rupture : 469 Mpa (68ksi) Cas du 2024-T4). • Avantage : – Léger, – Excellente propriété mécanique, – Mise en forme aisée. • Désavantages : – Mauvaise résistance à la corrosion par rapport à la série 6000, – Mauvaise soudabilité. • Utilisation- aéronautique – Pièces structurales rivetées. • Autres – Roues des camions, – Vis. • Précautions – Éviter des défauts sur les r e v ê t e m e n t s e t l e s égratignures, – Attention au vieillissement naturel (2024). Session 11 MEC-200 – Technologie des matériaux Alliages non ferreux 25 MEC-200 Alliages Al-Si-Mg - Série 6000 (ex 6061) • Propriétés : – Densité : 2.7 g/cm3, – Dureté : 45 - 95 HRB, – Charge de rupture : 172 Mpa (25ksi) Cas du 6061-T4). • Avantage : – Propriétés mécaniques moyennes, – Mise en forme à chaud aisée, – Bonne soudabilité, – Bonne résistance à la corrosion atmosphérique. • Désavantage : – Résistance limitée à chaud (150°C). • Utilisation en aéronautique : - pièces structurales soudées. • Autres : – wagons de chemin uploads/Ingenierie_Lourd/ cours-11a-alliages-non-ferreux.pdf