Qu’est-ce que l’alliage d’aluminium 2219 ?
L’alliage d’aluminium 2219 est un alliage à haute résistance, durcissable par vieillissement principalement composé d’aluminium et de cuivre, ce qui le rend idéal pour les applications qui nécessitent des qualités mécaniques supérieures et une résistance à la corrosion sous contrainte.
L’alliage d’aluminium 2219 est un alliage d’aluminium-cuivre corroyé connu pour son rapport résistance/poids élevé et sa durabilité. Il est largement utilisé dans les applications aérospatiales en raison de sa capacité à tolérer des températures élevées et des conditions difficiles. Les feuilles, les plaques, les barres et les extrusions sont des applications courantes de cet alliage.
Quelles sont les désignations et les normes ?
Outre son nom populaire, l’alliage d’aluminium 2219 est désigné comme UNS A92219 et AlCu6Mn dans plusieurs normes telles que ASTM B209 et ISO 6361, qui spécifient les exigences en matière d’alliage d’aluminium.
L’alliage d’aluminium 2219 est principalement composé d’aluminium et de cuivre, avec quelques autres éléments ajoutés pour améliorer ses qualités mécaniques. La composition chimique normale est la suivante.
| Élément | Contenu (%) |
|---|---|
| Aluminium (Al) | 93,0 (min) |
| Cuivre (Cu) | 5.8 – 6.8 |
| Manganèse (Mn) | 0.2 – 0.4 |
| Magnésium (Mg) | 0.02 – 0.3 |
| Zirconium (Zr) | 0.1 – 0.25 |
| Titane (Ti) | 0.02 – 0.10 |
| Fer (Fe) | Max 0.3 |
| Silicium (Si) | Max 0.2 |
| Zinc (Zn) | Max 0,1 |
| Vanadium (V) | 0.05 – 0.15 |
Propriétés de l’alliage d’aluminium 2219
Propriétés mécaniques
- –
: varie de 172 MPa (24,9 ksi) à 476 MPa (69,0 ksi) en fonction de l’état de traitement. - –Résistance à l’élasticité : elle est d’environ 290 MPa (42 000 psi).
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: de 3 % à 14 %, ce qui démontre la ductilité de l’alliage. - –
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: une ténacité à la rupture élevée empêche la formation de fissures.
Propriétés physiques
- –Densité : Environ 2,84 g/cm³ (0,103 lb/in³).
- –Point de fusion : Se situe entre 543°C et 643°C (1010°F et 1190°F).
- –
: entre 116 W/m-K et 170 W/m-K, ce qui est important pour les applications impliquant une dissipation de la chaleur. - –
: Environ 864 J/kg-K, indiquant sa capacité à absorber la chaleur.
Propriétés thermiques
- –Coefficient de dilatation thermique : Environ 22,3 μm/m⋅°C.À température ambiante, 22,3*μm*/*m*⋅°*C* passe à 24,1 μm/m⋅°C.24,1*μm*/*m*⋅°*C* à haute température (environ 250°C).
- –
: Elle est comprise entre 120 W/m⋅K120*W*/*m*⋅*K*, ce qui est idéal pour le contrôle thermique dans les applications aérospatiales.
Résistance à la corrosion
Bien que l’alliage d’aluminium 2219 présente une forte résistance à la corrosion fissurante à l’état T8, sa concentration en cuivre le rend moins résistant à la corrosion que d’autres alliages d’aluminium. Pour augmenter sa résistance à la corrosion.
- -Il peut être revêtu de métal pur ou traité avec des revêtements protecteurs.
Soudabilité et usinabilité
- -L’alliage d’aluminium 2219 est facilement soudable ; cependant, le soudage peut réduire sa résistance à la corrosion. Pour retrouver ses qualités mécaniques, il doit être soumis à un traitement thermique adéquat après le soudage.
- -Il présente une bonne usinabilité à l’état recuit, ce qui permet des procédures de façonnage et de formage efficaces.
Gamme de température
L’alliage d’aluminium 2219 est utilisable dans une large gamme de températures :
- -Efficace à partir de 452°F (-269°C) jusqu’à environ 600°F (316°C), ce qui le rend adapté aux environnements extrêmes que l’on trouve dans les applications aérospatiales.
L’aluminium 2219 est généralement traité thermiquement pour obtenir les propriétés souhaitées. Les désignations des tempéraments aident à définir le traitement exact qu’il a subi, ce qui affecte ses propriétés mécaniques.
- **T87:**L’alliage est traité thermiquement pour améliorer ses propriétés mécaniques, puis travaillé à froid pour augmenter sa résistance. Cet état offre un équilibre entre la résistance et la ductilité.
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L’alliage d’aluminium 2219 est réputé pour sa grande solidité, ses excellentes propriétés de soudage et sa résistance à la corrosion sous contrainte. Ces qualités le rendent idéal pour une large gamme d’applications exigeantes dans plusieurs secteurs. Voici un résumé détaillé des principales applications de l’alliage d’aluminium 2219.
Industrie aérospatiale
L’alliage d’aluminium 2219 est principalement utilisé dans l’industrie aérospatiale. La capacité de l’alliage à tolérer des températures élevées et sa légèreté en font un excellent matériau pour de nombreux composants aérospatiaux, notamment :
- Réservoirs de carburant
- Boîtiers de moteurs-fusées
- Composants structurels
- Composants de l’engin spatial
Applications marines
L’alliage d’aluminium 2219 est utilisé dans l’industrie maritime pour ses propriétés de résistance à la corrosion et aux fortes contraintes.
- –Coquilles de bateau
- –Structures des navires
Industrie du transport
L’alliage d’aluminium 2219 est utilisé dans une variété de composants de véhicules dans l’industrie du transport.
- –Composants aéronautiques –Constructions aéronautiques.
- –Voitures et remorques ferroviaires
Structures soudées
La soudabilité exceptionnelle de l’alliage d’aluminium 2219 le rend adapté à la fabrication de structures soudées.
- –Vaisseaux de pression
- –Ponts et tuyauteries
Équipement de sport et de loisirs
L’alliage d’aluminium 2219 est léger et résistant, ce qui le rend idéal pour une variété d’applications sportives et récréatives.
- –Cadres de vélo –Cadre de vélo
- –Equipement de camping –Equipement de camping.
Haute résistance
Avec une résistance à la traction pouvant atteindre 455 MPa (66 000 psi) dans certains états, l’alliage d’aluminium 2219 est réputé pour sa haute résistance. Il convient donc aux utilisations nécessitant des matériaux capables de résister à des charges et à des pressions importantes sans défaillance.
Excellente résistance aux fractures.
Avec une excellente ténacité à la rupture, l’alliage peut absorber l’énergie et arrêter la propagation des fissures. Pour les pièces soumises à des charges dynamiques, cette qualité est vitale pour la fiabilité et la sécurité dans les utilisations importantes.
Bonne usinabilité
L’alliage d’aluminium 2219 est facilement usinable, ce qui permet de fabriquer efficacement des formes et des composants compliqués. Cette simplicité d’usinage facilite le processus de fabrication, ce qui permet de réaliser les conceptions complexes nécessaires aux applications de haute performance.
Soudabilité
Cet alliage présente une bonne soudabilité, en particulier à l’état T8, ce qui permet de l’assembler facilement à d’autres matériaux. Divers procédés de soudage peuvent être utilisés sans nuire aux qualités mécaniques.
Résistance à la corrosion sous contrainte
L’alliage d’aluminium 2219 à l’état T8 présente une résistance élevée à la corrosion fissurante, ce qui le rend idéal pour les composants aérospatiaux dans des environnements difficiles.
Gamme de température étendue
L’alliage conserve ses propriétés mécaniques dans une large gamme de températures allant de -269°C (-452°F) à 316°C (600°F). Cette stabilité thermique le rend approprié pour les applications soumises à des variations de température extrêmes.
Résistance à la corrosione
Bien que l’alliage d’aluminium 2219 soit naturellement résistant à la corrosion en raison de sa composition en aluminium, il peut être renforcé par un revêtement ou une couche protectrice, ce qui le rend approprié pour une utilisation dans des conditions marines où l’eau salée est fréquemment présente.
Conclusion
L’alliage d’aluminium 2219 se distingue comme un alliage de haute performance avec une résistance et une durabilité remarquables. Ses différents états et son large éventail d’utilisations le rendent idéal pour les industries aérospatiale, automobile et marine. Comprendre ses qualités permettra aux ingénieurs d’utiliser correctement cet alliage dans leurs projets.
