Un alliage aluminium-magnésium appelé aluminium aviation a subi un traitement particulier, tel qu'une oxydation à haute température. Il peut tolérer une chaleur extrême jusqu'à 4,000 degrés et des impacts puissants. C'est un produit en aluminium qui possède d'excellentes capacités anti-corrosion. La durabilité et la légèreté en sont des qualités. Il est connu sous le nom d'"aluminium aéronautique" car il est fréquemment utilisé dans les industries de haute technologie telles que la production d'équipements aéronautiques. L'alumine, communément appelée « oxyde d'aluminium », est le principal ingrédient de ce type d'aluminium. C'est une poudre blanche qui est un composé covalent avec une température de fusion de 2050 degrés, un point d'ébullition de 3000 degrés et une densité réelle de 3,6 g/cm³. Il peut être dissous dans de la cryolithe fondue mais est fluide et insoluble dans l'eau. Il sert de matière première primaire pour l'électrolyse de l'aluminium. Il est extrêmement solide, a une capacité de charge élevée et est extrêmement dur, bien qu'il pèse relativement peu. L'aluminium est parfait pour l'ingénierie aérospatiale en raison de ces propriétés, qui aident à réduire le poids total des avions tout en conservant l'intégrité structurelle. Les alliages d'aluminium des séries 2000, 5000, 6000 et 7000 sont fréquemment utilisés dans les applications aérospatiales ; chacun a des qualités uniques pour divers besoins.
- Série 2000 : 2024,2017,2A12
- Série 5000 : 5A06,5052,5086
- Série 6000 : 6061,6082
- Série 7000 : 7075,7475,7050,7A04
Un alliage d'aluminium corroyé extrêmement résistant est l'aluminium aéronautique. À grande échelle et intégré, léger et à parois minces, tolérance de taille et de forme en coupe précise, construction uniforme et de haute qualité et performances sont quelques-unes de ses principales caractéristiques. Les principaux alliages d'aluminium utilisés dans l'aérospatiale sont des alliages à haute résistance, des alliages résistants à la chaleur et des alliages résistants à la corrosion, selon les diverses conditions de fonctionnement et composants de l'avion. Les alliages d'aluminium les plus populaires sont les alliages à haute résistance, qui sont principalement utilisés dans les composants de fuselage d'avion, les compartiments moteur, les sièges, les systèmes de contrôle, etc.
La plus grande caractéristique de l'aluminium aéronautique est qu'il peut améliorer sa résistance grâce à un traitement thermique de déformation. Le traitement thermique de déformation est un processus complet qui combine le renforcement par déformation de la déformation plastique et le renforcement par transformation de phase pendant le traitement thermique pour unifier le processus de formage et les performances de formage. Lors de la déformation plastique des alliages d'aluminium aérospatiaux, la densité de défauts à l'intérieur du cristal augmente, et ces défauts cristallins entraîneront des modifications de la microstructure du matériau. Dans le processus de déformation plastique de l'alliage d'aluminium d'aviation, des changements dans la structure cristalline tels que la récupération dynamique, la recristallisation dynamique, la recristallisation sous-dynamique, la recristallisation statique et la récupération statique se produiront. Ces changements de structure cristalline, s'ils sont correctement contrôlés, amélioreront considérablement les propriétés mécaniques du matériau et augmenteront sa durée de vie.
L'aluminium aviation est généralement renforcé par la précipitation d'une phase dispersée dans une solution solide sursaturée. La séquence générale de précipitation est la région de ségrégation (ou région GP), la phase de transition (phase métastable) et la phase d'équilibre. Dans le processus de traitement thermique de déformation, la déformation induit des précipitations, les précipitations affectent la déformation, et la déformation et les précipitations interagissent les unes avec les autres et affectent dynamiquement les propriétés des matériaux.
Le processus de renforcement par précipitation du traitement thermique de déformation est fortement affecté par la température. Le traitement thermique de déformation peut être divisé en traitement thermique de déformation à haute température et traitement thermique de déformation à basse température. Les processus de base du traitement thermique de déformation à basse température sont la trempe des alliages d'aluminium pour l'aviation, la déformation à froid à température ambiante et le traitement thermique de vieillissement. Après ce traitement, la résistance de l'alliage d'aluminium aviation est grandement améliorée, mais la plasticité est réduite. Les processus de traitement thermique de déformation à haute température étouffent la déformation et le vieillissement à haute température. Après le traitement thermique de déformation à haute température, la résistance du matériau est plus élevée, la plasticité et la ténacité sont améliorées et la résistance à la chaleur de l'alliage sera également améliorée.
Caractéristiques de l'aluminium aérospatial
- Excellent rapport résistance/poids
- Excellente résistance à la corrosion
- Haute conductivité thermique
- Excellente formabilité
- Bonnes propriétés mécaniques et de traitement
- Un bon traitement thermique a un effet fortifiant
Applications de l'aluminium aérospatial
En raison de leurs avantages distinctifs, tels qu'une faible densité, une résistance modérée, un traitement et un formage faciles, une excellente résistance à la corrosion, des ressources abondantes et une forte recyclabilité, les alliages d'aluminium pour l'aviation sont largement utilisés dans l'industrie aéronautique. La quantité d'aluminium utilisée varie selon la fonction de l'aéronef. Les pièces moulées en alliage d'aluminium, les pièces forgées en alliage d'aluminium, les profilés extrudés en alliage d'aluminium de grande section, les plaques épaisses en alliage d'aluminium et les alliages aluminium-lithium sont actuellement les principaux types de matériaux en alliage d'aluminium utilisés dans les avions civils.
- Al-2024 : pièces structurelles d'avions
- Al-2048 : pièces structurelles de véhicules aérospatiaux et pièces structurelles d'armes
- Al-2218 : pistons de moteur d'avion et de moteur diesel, culasses de moteur d'avion, roues de moteur à réaction et segments de compresseur
- Al-2219 : réservoir d'oxydant de soudage de fusée spatiale, revêtement d'avion supersonique et pièces structurelles
- Al-7049 : pièces d'avion et de missile, telles que les vérins hydrauliques et les profilés de train d'atterrissage
- Al-7050 : plaques, extrusions, pièces forgées libres et pièces matricées pour pièces de structure d'avion
- Al-7178 : Fabrication de composants nécessitant une haute limite d'élasticité en compression pour les véhicules aérospatiaux
- Al-7475 : plaques pour le fuselage, le cadre de l'aile et les longerons
- Al-7A04 : Revêtement d'avion, vis et composants sollicités tels que les longerons de poutre, les cloisons, les nervures d'aile et le train d'atterrissage
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Plaque en aluminium pour l'aérospatiale
