Plaque d'aluminium 7005 vs plaque d'aluminium pur ordinaire

Pourquoi le 7005 n'est pas une plaque d'aluminium ordinaire

L'alliage 7005 est un alliage d'aluminium-traitable thermiquement-zinc-magnésium contenant 4,0 à 5,0 % de zinc, 1,0 à 1,8 % de magnésium et un ajout faible mais décisif de 0,08 à 0,20 % de zirconium, avec une densité d'environ 2,78 g/cm³. Une plaque décrite comme aluminium ordinaire désigne généralement une qualité commercialement pure telle que 1050 ou 1100, qui contient 99,0 à 99,5 % d'aluminium et ne peut pas être renforcée par traitement thermique. Les deux produits ne sont pas interchangeables dans les deux sens : remplacer le 7005 par de l'aluminium pur supprime la majeure partie de la capacité de charge-, tandis que l'utilisation du 7005 lorsque la conductivité, le formage ou le faible coût est la véritable exigence gaspille de l'argent et crée des problèmes de traitement.

Comparaison de la résistance et des propriétés

Le résumé pratique est que le 7005 offre environ deux à trois fois la résistance d’une plaque d’aluminium pur à un prix plus élevé et avec des règles de traitement plus strictes. Il est précisé quand la structure doit être légère et solide ; l'aluminium pur est spécifié lorsque la pièce doit conduire, se former, résister à la corrosion à moindre coût ou simplement remplir l'espace.

Revenus, vieillissement et sensibilité à la corrosion sous contrainte

Le 7005 pouvant être traité thermiquement, la trempe indiquée sur la commande modifie les propriétés livrées. Les pratiques de vieillissement artificiel ou de survieillissement produisent les familles T6 et T53 ; l'état de type T53 survieilli est utilisé lorsque la résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte est la priorité, à un coût modeste en termes de résistance, tandis que le T6 offre une résistance maximale dans les applications qui restent sèches et sans contrainte aux joints de grains. Les tôles sont couvertes par la norme ASTM B209 et les normes nationales équivalentes pour les tôles et tôles d'aluminium, et les certificats rapportent normalement les résultats de traction, d'élasticité et d'allongement des tests effectués selon ASTM E8 ou ISO 6892-1. Les acheteurs doivent indiquer la trempe requise et confirmer que le certificat l'indique, car une plaque 7005 fournie dans de mauvaises conditions de vieillissement peut réussir un test de traction et néanmoins se fissurer en service sous une charge et une humidité soutenues.

Applications et notes de fabrication

Aérospatiale : composants structurels d'avions, accessoires, coques de missiles et de lanceurs et cadres internes où la réduction de poids dépasse le coût des matériaux.

Transport : cadres de vélos et de motos, structures de camions et de remorques, composants de véhicules ferroviaires et tubes hydrauliques où le 7005 est soudé ou brasé.

Pièces usinées : supports à haute résistance, pinces, collecteurs et supports sollicités fabriqués à partir de plaques.

Structures de ferry et de pont : composants de tablier et de portique conçus avec des extrusions et des plaques soudées 7xxx.

Les règles de transformation diffèrent fortement de celles de l'aluminium pur. Le soudage est possible car l'ajout de zirconium supprime les fissures à chaud, mais les joints soudés perdent 30 à 50 % de la résistance du métal de base-dans la zone affectée par la chaleur-, les joints doivent donc être conçus en gardant à l'esprit les propriétés adoucies et le traitement thermique après-soudage est rarement pratique sur les grandes fabrications. Le formage nécessite des rayons de courbure généreux, généralement deux-et-une-demie à quatre fois l'épaisseur dans les états de type T6-. L'anodisation produit une teinte grise ou légèrement jaunâtre en raison de la teneur en zinc, ce qui fait du 7005 un mauvais choix pour les finitions décoratives brillantes. Lorsque la protection contre la corrosion est critique, la plaque peut être fournie avec un revêtement lié métallurgiquement d'un alliage de revêtement sacrificiel de la série 7xxx, ce qui augmente le coût et nécessite que la plaque soit commandée spécifiquement à cet effet.

Idées fausses courantes et contrôle qualité

Un malentendu fréquent est que l’aluminium « rouille » comme l’acier. L'aluminium ne forme pas de rouille ; il forme un mince film d'oxyde étroitement adhérent qui protège le métal jusqu'à ce qu'il soit brisé dans des conditions acides ou alcalines ou dans une crevasse riche en chlorure-. Une deuxième idée fausse est que tous les alliages 7xxx se comportent de la même manière. L'alliage 7005 a été développé en tant que membre soudable de la famille et se comporte très différemment des alliages à haute teneur en cuivre tels que le 7075 ou le 7050, qui sont plus résistants mais ne sont pas destinés au soudage par fusion de la structure primaire. Une troisième raison est que le prix seul identifie la qualité. Un approvisionnement solide indique l'alliage, l'état, l'épaisseur et la tolérance, l'état des bords, les limites de planéité et le revêtement le cas échéant, et nécessite un certificat avec le numéro de coulée et les résultats mécaniques. L'inspection à l'arrivée doit vérifier la jauge au micromètre, la planéité sur une règle, les défauts de surface et la preuve du marquage d'identification correct sur chaque plaque.

Foire aux questions

Q : Quelle est la différence entre la plaque d’aluminium 7005 et la plaque d’aluminium ordinaire ?

R : 7005 est un alliage contenant du zinc, du magnésium et du zirconium qui peut être traité thermiquement jusqu'à une résistance à la traction d'environ 350 MPa, tandis que la plaque ordinaire est constituée à 99,0 % de métal pur renforcé uniquement par laminage.

Q : Le 7005 peut-il être soudé ?

R : Oui ; l'ajout de zirconium en fait l'un des rares alliages 7xxx soudables, mais la zone affectée thermiquement- perd 30 à 50 % de sa résistance d'origine.

Q : L’aluminium 7005 rouille-t-il ?

R : Non ; L'aluminium forme une couche protectrice d'oxyde plutôt que de rouille, bien que cette couche puisse être attaquée par des acides forts, des alcalis et des crevasses de chlorure.

Q : Quel tempérament doit-on commander ?

R : Trempes de type T6 pour une résistance maximale et trempes survieillies de type T53 pour lesquelles la résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte est plus importante.

Q : Pourquoi le 7005 est-il anodisé en une couleur grise ou jaunâtre ?

R : La teneur en zinc de l’alliage affecte la couche d’oxyde, il ne convient donc pas aux finitions décoratives brillantes.

Q : Quelles normes s’appliquent ?

R : ASTM B209 pour les tôles et les plaques, avec essais mécaniques conformes à la norme ASTM E8 ou ISO 6892-1 et revêtement spécifié séparément si nécessaire.