Dans le dernier article, nous avons abordé les point de fusion de l'aluminium. Toutefois, l'aluminium pur est rare. Les ingénieurs et les fabricants préfèrent généralement utiliser des alliages d'aluminium. En effet, l'ajout d'éléments d'alliage confère à l'aluminium des propriétés préférentielles. Cependant, le point de fusion des alliages d'aluminium est mal connu.
Il n'est pas faux de dire que l'aluminium métal a révolutionné l'industrie métallurgique. Savez-vous pourquoi ? Parce qu'il présente une infinité d'avantages et de propriétés permettant de façonner et de fabriquer de nombreux matériaux. Avant tout, il n'y a pas de risque de corrosion. Toutefois, lorsqu'il est utilisé avec des éléments d'alliage, sa résistance et sa durabilité deviennent inégalables.
Cependant, le point de fusion des alliages d'aluminium diffère de celui de l'aluminium pur. C'est pourquoi les fabricants veulent connaître le point de fusion exact. Cela leur permet de savoir où ils doivent utiliser ces alliages d'aluminium. Cependant, ce sujet est peu abordé et tout le monde se concentre uniquement sur l'aluminium. Nous allons donc nous pencher sur la question de la fusion des alliages d'aluminium.
Qu'est-ce que le point de fusion ?
Dans cet article, nous n'utiliserons pas un tas de mots qui prêtent à confusion. Je souhaite plutôt vous aider à comprendre le sujet en partant des bases. Comme vous le savez, le métal est le plus souvent à l'état solide. Changer sa forme et lui donner une autre forme est un défi, n'est-ce pas ? Mais les points de fusion peuvent nous y aider.
Le point de fusion est la température qui permet de convertir le métal solide en liquide. En d'autres termes, il s'agit du point de chauffage, car un métal ne peut se maintenir et fond. Lorsque la température de fusion est atteinte, le solide devient liquide. Le point de fusion de chaque métal dépend de sa résistance.
Le métal et tous les éléments solides produits par la nature ont un point de fusion spécifique. Les fabricants utilisent les alliages d'aluminium à différentes fins. Il est essentiel pour eux de connaître le point de fusion exact. S'ils ne le savent pas et utilisent l'aluminium dans des endroits où les températures sont trop élevées, il fondra et ne répondra pas à leurs besoins.
Point de fusion de l'aluminium par rapport à ses alliages
Comme je l'ai dit, la température à laquelle l'aluminium et ses alliages métalliques varient les uns par rapport aux autres. Pour une compréhension détaillée du point de fusion de l'aluminium, consultez notre autre article. Permettez-moi de vous donner un bref aperçu du point de fusion de l'aluminium par rapport à ses alliages.
L'aluminium est un métal rigide. C'est pourquoi son point de fusion est plus élevé. À l'état pur, le point de fusion de l'aluminium est de 660,32 degrés Celsius (1220,58 F). Mais lorsque l'aluminium est allié à un autre élément, son point de fusion change (il augmente ou diminue en fonction de l'élément d'alliage).
Permettez-moi de vous l'expliquer. Supposons que vous ayez de l'aluminium pur. Il fondra à 660,32 °C. Mais si une très petite quantité d'impureté est présente, son point de fusion s'écartera de cette plage. Cette impureté est très petite, mais elle a tout de même un impact sur le point de fusion. Imaginez maintenant la présence d'un tout nouvel élément en plus de l'aluminium.
La résistance et le point de fusion des éléments de l'alliage influencent le point de fusion global. Par exemple, le cuivre a un point de fusion élevé. Lorsqu'il est ajouté à l'aluminium sous forme d'alliage, il en augmente la température. C'est ainsi que les températures de l'aluminium pur et de son alliage varient l'une par rapport à l'autre.
Vous vous demandez peut-être pourquoi nous devons utiliser des alliages et compliquer les points de fusion. Les ingénieurs en métallurgie et les fabricants créent des alliages d'aluminium pour obtenir les propriétés souhaitées. L'élément d'alliage peut accroître la solidité, la résistance à la corrosion et la durabilité. La différence de composition de l'alliage se traduit par un point de fusion différent de celui de l'aluminium pur.
Quel est le point de fusion des alliages d'aluminium ?
Le point de fusion d'un alliage d'aluminium n'est ni spécifique ni fixe. Les différents alliages d'aluminium ont des points de fusion différents. Il dépend principalement de l'élément de l'alliage. Par exemple, l'alliage d'aluminium et de cuivre a un point de fusion élevé. De même, son alliage avec le silicium a un point de fusion bas.
L'élément d'alliage est de la plus haute importance. Il confère ses propriétés à l'aluminium lorsqu'il est en alliage. Si un élément ajouté ou allié a un point de fusion élevé, l'alliage aura un point de fusion élevé. Ce n'est pas seulement le point de fusion, mais toutes les propriétés de l'alliage qui sont prises en compte dans l'alliage d'aluminium. Permettez-moi de l'expliquer à l'aide d'un exemple.
L'aluminium pur a une résistance à la corrosion légèrement compromise. Toutefois, lorsqu'il est allié à du magnésium, il devient excellent en termes de protection contre la rouille. Cela est dû à la propriété du magnésium ajouté. En d'autres termes, le magnésium confère une résistance à la corrosion à l'ensemble de l'alliage.
Types d'alliages d'aluminium et leurs points de fusion
Les alliages d'aluminium sont divisés en deux catégories : les alliages corroyés et les alliages moulés. Ces deux catégories sont très répandues dans de nombreuses industries. En outre, ils ont une plage de points de fusion plutôt qu'un point de fusion fixe. Explorons les points de fusion de ces alliages.
1- Alliages corroyés
Les alliages corroyés sont connus pour leurs excellentes propriétés mécaniques. Ils peuvent être façonnés, formés et traités par différents procédés, tels que le laminage, le forgeage ou l'extrusion. Leurs points de fusion sont différents de ceux de l'aluminium pur. Voici différents alliages d'aluminium corroyé avec des points de fusion spécifiques.
- Alliage d'aluminium 2024: 500-635°C (935-1180°F)
- Alliage d'aluminium 3003640-655°C (1190-1210°F)
- Alliage d'aluminium 5052605-650°C (1125-1200°F)
- Alliage d'aluminium 6061: 580-650°C (1080-1205°F)
- Alliage d'aluminium 7075: 475-635°C (890-1175°F)
Approfondissons la question et examinons les propriétés de ces alliages corroyés.
Alliage d'aluminium 2024
L'alliage 2024 est très populaire en raison de son utilisation dans l'industrie aéronautique. La plupart des pièces des pistons et des cylindres sont fabriquées en cet alliage. Sa température de fusion est de 500 à 635 degrés Celsius. Sur l'échelle de Fahrenheit, elle est de 935-1180 degrés Fahrenheit. Techniquement, le point de fusion de l'aluminium est inférieur à celui de l'aluminium pur. Voici les principales applications de cet alliage :
- Applications structurelles à haute résistance
- Ailes d'avion
- Engrenages et arbres
- Cylindres et pistons
Alliage d'aluminium 3003
L'alliage d'aluminium 3003 est réputé pour son utilisation dans diverses industries. Sa température de fusion est proche de celle de l'aluminium pur et sa résistance est très élevée par rapport à d'autres alliages métalliques. Sa température de fusion est comprise entre 1190 et 1210 degrés Fahrenheit. Dans l'échelle Celsius, elle est de 640-655 degrés. Ses principales applications sont les suivantes
- Pièces et armoires pour camions et remorques
- Échangeurs de chaleur
- Réservoirs de carburant et tuyauterie
- Équipement chimique
Alliage d'aluminium 5052
Si vous souhaitez utiliser de l'aluminium dans un système hydraulique, l'alliage d'aluminium 5052 est un choix de premier ordre depuis des décennies. Cela est dû à sa grande résistance et à ses propriétés, qui sont utiles pour les systèmes hydrauliques lourds. Son point de fusion se situe entre 605 et 650 sur l'échelle Celsius et entre 1125 et 1200 sur l'échelle Fahrenheit. Les applications de cet alliage sont les suivantes :
- Récipients sous pression
- Clôture
- Appareils électroménagers
- Équipements marins
- Tubes hydrauliques
Alliage d'aluminium 6061
Le 6061 est un autre alliage d'aluminium dont les propriétés physiques et thermiques sont différentes. En raison de sa résistance et de sa robustesse, les fabricants l'utilisent souvent pour construire différents produits. La température de fusion se situe entre 580 et 650 degrés Celsius. Sur l'échelle de Fahrenheit, elle est comprise entre 1080 et 1205 degrés. Cet alliage d'aluminium a les applications suivantes.
- Pièces détachées automobiles
- Produits de construction
- Mobilier,
- Cadres de bicyclettes
- Wagons de chemin de fer
- Tuyauterie
Alliage d'aluminium 7075
Le 7075 a le point de fusion le plus bas par rapport aux autres alliages d'aluminium corroyé. Sa température de fusion est comprise entre 475 et 635 degrés Celsius ou 890 et 1175 degrés Fahrenheit. En raison de son faible point de fusion, l'alliage 7075 est utile pour les avions et les produits d'engrenage. Voici un aperçu rapide de ses applications.
- Pièces de missiles
- Ailes d'avion
- Engrenages et arbres
- Engrenages à vis sans fin
2- Alliages coulés
Les alliages d'aluminium coulés sont plus complexes que les alliages corroyés. En effet, le processus de production consiste à chauffer l'aluminium et à le couler dans des moules. Les alliages coulés sont donc disponibles sous différentes formes. Voici la liste des alliages coulés les plus connus :
- Alliage d'aluminium A360 : 557-596°C (1030-1100°F)
- Alliage d'aluminium A380 : 538-593°C (1000-1100°F)
- Alliage d'aluminium A413 : 574-582°C (1070-1080°F)
- Alliage d'aluminium B390 : 510-649°C (950-1200°F)
Alliage d'aluminium A360
L'A360 est un alliage d'aluminium coulé dont les températures varient. Il est utilisé dans divers outils, engrenages et systèmes d'irrigation. Sa température de fusion est de 1030 à 1100 degrés Fahrenheit ou 557-596 degrés Celsius. Cet alliage moulé a les utilisations suivantes :
- Charnières
- Système d'irrigation
- Étuis à instruments
- Pièces pour systèmes d'irrigation
- Pièces pour moteurs hors-bord
Alliage d'aluminium A380
Il s'agit d'un alliage d'aluminium bien connu qui a de nombreuses applications domestiques. Cet alliage moulé a un point de fusion plus bas et une gamme d'applications dans l'industrie. Sa température de fusion est de 1000 à 1100 degrés Fahrenheit ou 538-593 degrés Celsius. Le champ d'application du point de fusion de l'aluminium est le suivant :
- Boîtes de vitesses
- Étaux d'établi et autres outils à main
- Boîtiers de tondeuses à gazon
Alliage d'aluminium A413
L'A413 est un autre métal dont les températures de fusion varient. En outre, comme les autres alliages métalliques, ses caractéristiques sont légèrement différentes. Par conséquent, ses utilisations sont différentes selon les secteurs d'activité. Sa température de fusion est de 1070 à 1080 degrés Fahrenheit ou 574-582 degrés Celsius. Le champ d'application du point de fusion de l'aluminium est le suivant :
- Pistons de moteurs hors-bord
- Matériel dentaire
- Boîtiers de lampadaires
Alliage d'aluminium B390
Le B390 est très répandu dans l'industrie du freinage. Les utilisations dans l'industrie automobile en ont fait un alliage réputé. Sa température de fusion est élevée. Sa température de fusion est comprise entre 950 et 1200 degrés Fahrenheit ou 510-649 degrés Celsius. Les applications de cet alliage moulé sont mentionnées ci-dessous :
- Pistons
- Blocs
- Collecteurs
- Cylindres de frein
- Culasses pour moteurs à combustion interne
Pourquoi est-il essentiel de connaître le point de fusion de l'alliage d'aluminium ?
Les fabricants ont besoin de connaître les points de fusion pour deux raisons principales. Tout d'abord, chaque métal ou alliage a une température spécifique. Le fabricant ne veut donc pas commettre d'erreur en utilisant le métal à un endroit où la température est trop élevée. Dans ce cas, le métal ou l'alliage fondra.
Par exemple, l'alliage d'aluminium 7075 a un point de fusion compris entre 475 et 635 degrés Celsius. Si le fabricant ne le sait pas, il risque de commettre une erreur. Il peut l'utiliser à une température trop élevée (supérieure à 700 degrés Celsius). Il en résultera une défaillance cataclysmique, ou la pièce fondra complètement.
Imaginez que cette pièce soit utilisée dans un moteur d'avion. Il en résulterait un accident effrayant. En outre, la connaissance du point de fusion permet d'identifier les impuretés. Chaque alliage d'aluminium a un point de fusion spécifique. En cas d'impuretés, il augmente ou diminue. C'est ainsi que les métallurgistes évaluent la pureté.
Facteurs qui influencent le point de fusion de l'aluminium métal
Il est possible que le point de fusion des alliages d'aluminium fluctue. Par exemple, un alliage peut fondre à des températures légèrement supérieures ou inférieures à son point de fusion standard. Gardez à l'esprit que cette différence est minime (négligeable). Voyons les facteurs qui influencent ces points de fusion.
- Si l'alliage d'aluminium présente des impuretés, son point de fusion peut varier. Ces impuretés peuvent être n'importe quoi. Gardez à l'esprit que les impuretés ne modifient pas le point de fusion de manière significative. Toutefois, ces changements mineurs peuvent avoir un impact considérable sur différentes industries, telles que l'aérospatiale.
- La teneur chimique de l'aluminium influe également sur son point de fusion. Par exemple, si l'alliage aluminium-cuivre a une teneur maximale en cuivre, sa température peut être élevée et vice versa. Ceci est vrai pour tous les alliages d'aluminium.
- La pression influe également sur le point de fusion. Selon la loi de Gay-Lussac, la pression et la température sont directement proportionnelles. Une pression allant jusqu'à 3 500 gigapascals peut augmenter le point de fusion. Si vous dépassez cette plage de pression, le point de fusion diminue, ce qui conduit à des points de fusion plus bas.
Conclusion
Il ne fait aucun doute que l'aluminium métal possède d'excellentes propriétés. Cependant, l'alliage d'aluminium est encore meilleur. Vous pouvez obtenir les propriétés souhaitées en ajoutant à l'aluminium des éléments d'alliage spécifiques. Travailler avec les meilleurs fournisseurs de matériaux en aluminium et de faire tourner les têtes lors des remises.
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