De nouveaux alliages d'aluminium corroyés résistant aux hautes températures
Les alliages corroyés sont des lingots ou des billettes destinés au coulage à chaud ou à froid. Les alliages d'aluminium corroyés sont réputés pour leur résistance et leur facilité d'utilisation pour obtenir les produits finis souhaités. Le projet ALT financé par l'UE a été mis en œuvre pour isoler de nouveaux alliages d'Al corroyé destinés à des températures élevées. Le projet a rapproché deux institutions: la première spécialisée dans les métaux non ferreux et leur définition, et la seconde dans le recyclage et la récupération des métaux. Un fabricant d'alliage Al a également participé aux recherches techniques en analysant les coûts, les aspects écologiques et l'industrialisation. Les chercheurs ont sélectionné 24 formules différentes d'alliage et leur combinaison grâce à la méthode Taguchi pour le plan factoriel et l'expérimentation. Les lingots d'alliage corroyé ont été extrudés et la résistance à la chaleur des échantillons a pu être testée. Cette méthode définit le nombre minimal d'expériences nécessaires pour fournir des informations complètes sur les facteurs de performances. Son but vise à obtenir un produit de qualité à prix abordable pour le fabricant. Les résultats préliminaires sur les propriétés de traction sont prometteurs à température ambiante et à 250 °C. Deux formules ont ainsi pu être sélectionnées en vue de tests ultérieurs. Il s'agit de deux alliages d'Al et cuivre (Cu) dont la concentration en Cu diffère. Au cours de la deuxième année, les deux échantillons les plus prometteurs ont fait l'objet de tests d'aptitude au formage, de recyclabilité, de comportement au fluage et de résistance à la traction. En général, les alliages Al-Cu ont produit d'excellents résultats, à l'image d'autres alliages. Le traitement optimisé contre la chaleur a permis d'améliorer les propriétés mécaniques. Après une maturation de 1000 heures à 250 °C, la résistance s'est avérée légèrement supérieure à celle des alliages conventionnels, à l'exception d'un seul alliage corroyé et d'un alliage de fonderie. Cependant, la résistance maximale a été réduite en raison de la formation d'une phase continue dans l'interface cristalline. Par ailleurs, les alliages sont plus coûteux que l'alliage de référence. Les recherches à venir devraient porter sur les modifications du traitement thermique afin de renforcer les propriétés mécaniques à haute température. Le projet ALT a réalisé une évaluation complète d'alliages Al prometteurs pour la réalisation de composants destinés à l'aéronautique et exposés à de fortes températures. Une meilleure compréhension du comportement de ces alliages réalisés par métallurgie du lingot ouvre la voie à de nouvelles recherches à même d'améliorer les propriétés mécaniques tout en réduisant les coûts.
Mots‑clés
Alliages d'aluminium, aéronefs, alliage corroyé, applications à haute température, métallurgie du lingot
