Qu’est-ce qu’un alliage d’aluminium 5086 ?
L’aluminium 5086 est une combinaison d’aluminium et de magnésium. Il est principalement composé de magnésium, ce qui le rend solide et résistant à la rouille.
La gamme d’alliages 5xxx est réputée pour être très solide et ne pas rouiller, en particulier dans les milieux salés ou acides. Comparé à d’autres métaux de la gamme 5xxx, comme le 5052 et le 5083, le 5086 se distingue par sa résistance. Bien que les aluminiums 5083 et 5086 aient certaines des mêmes propriétés, le 5086 est plus résistant à la rouille et présente un meilleur mélange de résistance et de soudabilité.
Quelle est la composition chimique de l’alliage d’aluminium 5086 ?
La composition chimique typique du 5086 comprend
- Aluminium (Al): 95,4%
- Magnésium (Mg): 3,5% – 4,5%
- Chrome (Cr): 0,05%-0,25%
- Manganèse (Mn): 0,2% – 0,7%
- Cuivre (Cu): 0,1% maximum
- Fer (Fe): 0,5% maximum
- Silicium (Si): 0,4% maximum
- Titanium (Ti): Maximum 0,15%
- Zinc (Zn): 0,25 % maximum
Quelles sont les formes courantes de l’aluminium 5086?
L’aluminium 5086 se présente sous différentes formes et tailles, telles que les tôles, les plaques, les extrusions et les tubes. Chaque forme a une utilité différente dans des situations différentes.
- Les tôles sont souvent utilisées dans la fabrication de pièces qui doivent être pliées ou formées.
- Les plaques sont généralement utilisées dans des applications structurelles où l’épaisseur est essentielle.
- Les extrusions permettent d’obtenir des formes complexes qui peuvent être adaptées à des besoins spécifiques.
Quelles sont les principales propriétés de l’aluminium 5086 ?
Propriétés mécaniques
L’aluminium 5086 a l’avantage de posséder d’excellentes qualités de résistance à la traction. C’est un bon mélange entre résistance et poids, avec une résistance à la traction comprise entre 45 000 et 60 000 psi (310 à 414 MPa). Il peut avoir une limite d’élasticité comprise entre 30 000 et 50 000 psi (207 à 345 MPa), ce qui signifie qu’il peut être utilisé dans un grand nombre de situations de construction différentes.
Résistance à la corrosion
L’aluminium 5086 ne rouille pas facilement, même en milieu naval où il est exposé à l’eau salée et à d’autres éléments qui rouillent. C’est l’une des principales raisons pour lesquelles il est utilisé pour construire des navires, des bateaux et des bâtiments en mer. Le métal résiste à la piqûre, à la corrosion sous contrainte, à la fissuration et à d’autres types de dégradation, en partie parce qu’il contient beaucoup de magnésium. Il fonctionne également bien dans des conditions à la fois acides et basiques.
Soudabilité et formabilité
Une autre caractéristique importante de l’aluminium 5086 est son exceptionnelle capacité de soudage. L’alliage est facilement soudé à l’aide de procédures de soudage TIG (gaz inerte de tungstène) et MIG (gaz inerte de métal). Il conserve également un niveau élevé de résistance même après le soudage, ce qui est important pour les applications nécessitant une intégrité structurelle.
Bien que le 5086 soit très facile à mouler et à façonner, sa résistance accrue peut le rendre plus difficile à fabriquer que d’autres alliages d’aluminium. Cependant, en raison de sa résistance et de sa facilité de mise en forme, c’est un excellent choix pour une variété de composants structurels.
Conductivité thermique et électrique
Comme les autres alliages d’aluminium, le 5086 présente une bonne conductivité thermique et électrique. En raison de la présence de magnésium, sa conductivité est légèrement inférieure à celle de l’aluminium pur. Néanmoins, ses caractéristiques thermiques restent exceptionnelles, ce qui le rend approprié pour une utilisation dans les échangeurs de chaleur et les applications connexes.
Caractéristiques de résistance
La résistance de l’aluminium 5086 varie en fonction des températures :
- O Temper : limite d’élasticité d’environ 120 MPa (17 ksi) et résistance ultime à la traction d’environ 260 MPa (38 ksi).
- Température H32: La limite d’élasticité augmente à environ 195 MPa (28,3 ksi), avec une résistance ultime à la traction d’environ 208 MPa (30,1 ksi).
- H116 Temper: La limite d’élasticité peut atteindre 210 MPa (30 ksi), avec une résistance ultime à la traction d’environ 290 MPa (42 ksi).
Les pourcentages d’allongement varient également en fonction de l’état, ce qui indique la ductilité du matériau sous contrainte.
Durcissement et traitement
L’aluminium 5086 n’est pas renforcé par un traitement thermique, mais par des techniques d’écrouissage ou de déformation. Cette caractéristique lui permet de conserver ses qualités mécaniques même après soudage.
Quels sont les procédés de fabrication et de transformation de l’aluminium 5086 ?
Soudure
Pour obtenir des soudures solides et durables avec l’aluminium 5086, il est essentiel d’utiliser les procédures de soudage appropriées. Les soudures TIG et MIG sont les technologies les plus souvent utilisées, mais il est essentiel de sélectionner les matériaux d’apport et les procédés appropriés pour éviter les problèmes tels que la fissuration. Un traitement thermique après soudage peut être utilisé pour réduire les tensions et restaurer les caractéristiques mécaniques de l’alliage.
L’usinage et la découpe
L’aluminium 5086 est plus difficile à fabriquer que des alliages comme le 5052, mais il est possible de le faire avec les bons outils et les bonnes procédures. L’usinage CNC et la découpe de précision sont des méthodes standard pour créer des pièces uniques, mais les opérateurs doivent tenir compte de la résistance accrue du matériau.
Traitements de surface
L’aluminium 5086 peut être anodisé ou peint pour améliorer ses qualités de surface. L’anodisation améliore la résistance à la corrosion et offre une finition décorative, tandis que le laquage ajoute une couche de protection supplémentaire, en particulier dans les applications architecturales.
Quelles sont les applications de l’aluminium 5086?.
Les caractéristiques distinctives de l’aluminium 5086 en font un matériau adapté à une variété de secteurs exigeants. Voici les applications les plus populaires.
Construction navale
Les secteurs de la construction navale et de la marine utilisent largement l’aluminium 5086. Sa résistance à la corrosion de l’eau de mer rend cet alliage précieux pour la construction navale, la construction de bateaux et d’autres constructions maritimes. L’aluminium 5086 est utilisé dans les coques, les ponts et les superstructures des navires commerciaux et militaires. Les plates-formes offshore, les docks et les équipements maritimes exposés à des conditions océaniques extrêmes l’utilisent également.
Les utilisations les plus courantes sont les suivantes
- Coques de bateaux
- Superstructures de yacht
- Passerelles pour bateaux
- Composants marins
Transports et aérospatiale
Dans les secteurs de l’automobile et de l’aérospatiale, le poids et la résistance sont des facteurs clés dans le choix des matériaux. L’aluminium 5086 est utilisé pour fabriquer des pièces légères de voitures et d’avions. Il est utilisé pour fabriquer des panneaux de carrosserie, des cadres et des composants structurels légers et résistants pour les transports terrestres et aériens. La résistance exceptionnelle de cet alliage léger aux contraintes en fait un bon choix pour l’aérospatiale.
Construction et utilisations structurelles
Dans la construction, l’aluminium 5086 est utilisé pour des applications structurelles qui nécessitent une résistance à la corrosion et une solidité, notamment pour les ponts, les passerelles et les revêtements extérieurs. Il est également utilisé pour les composants de support structurel dans les structures exposées à des conditions environnementales difficiles.
Stockage de produits chimiques et d’appareils à pression
Les réservoirs et les cuves sous pression pour les composés chimiques et dangereux sont souvent fabriqués en aluminium 5086. Cet alliage résiste à la corrosion et reste solide même lorsqu’il est exposé à des produits chimiques agressifs. Les applications de réservoirs sous pression et de pipelines bénéficient de la forte résistance à la pression de cet alliage.
L’utilisation de l’alliage d’aluminium 5086 présente plusieurs avantages :
- Résistance à la corrosion: Sa forte résistance à la corrosion de l’eau de mer en fait un produit idéal pour les applications marines.
- Rapport résistance/poids élevé : Cette propriété permet d’alléger les structures sans compromettre la résistance.
- Soudabilité: La capacité à être facilement soudé améliore son utilisation dans divers processus de fabrication.
- Formabilité: Il peut être facilement façonné dans différentes formes sans perdre son intégrité structurelle.
- Recyclabilité: Comme la plupart des alliages d’aluminium, il est recyclable, ce qui contribue à des pratiques durables dans la fabrication.
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Si l’utilisation de cet alliage présente de nombreux avantages, les ingénieurs doivent également tenir compte de certains défis :
- Fissuration par corrosion sous contrainte: Comme mentionné précédemment, dans certaines conditions, cet alliage peut être sensible à la fissuration par corrosion sous contrainte.
- Considération des coûts: En fonction des conditions du marché, le coût des alliages d’aluminium de haute qualité peut fluctuer.
- Options limitées de traitement thermique: L’impossibilité d’augmenter la résistance par traitement thermique implique de recourir à des procédés de déformation à froid, ce qui n’est pas toujours possible en fonction des exigences de conception.
Questions fréquemment posées (FAQ) à propos de 5086 Aluminum
Qu’est-ce qui fait que l’aluminium 5086 est mieux adapté aux environnements marins que d’autres alliages ?
L’aluminium 5086 présente une meilleure résistance à la corrosion à l’eau de mer et à l’exposition au sel, ce qui le rend plus durable dans des conditions maritimes que d’autres alliages tels que le 5052 et le 5083.
Oui, l’aluminium 5086 peut être anodisé, mais la présence de magnésium peut donner une finition un peu plus sombre que l’aluminium pur ou d’autres alliages.
Oui, le 5086 est souvent plus cher que le 5052 en raison de sa plus grande solidité et de sa meilleure résistance à la corrosion, en particulier dans les applications marines ou industrielles difficiles.
Comment le soudage affecte-t-il la résistance de l’aluminium 5086 ?
Le soudage du 5086 peut réduire sa résistance, en particulier dans les pièces plus épaisses. Des procédures de soudage appropriées et un traitement thermique après soudage sont essentiels pour conserver l’intégrité structurelle.
Quelle est la température maximale que l’aluminium 5086 peut supporter ?
L’aluminium 5086 peut supporter des températures allant jusqu’à 150°C (302°F) avant de perdre considérablement de sa résistance. Au-delà, ses caractéristiques mécaniques peuvent se détériorer.
Conclusion
L’aluminium 5086 excelle dans les applications à haute résistance, résistantes à la corrosion et durables. Dans les applications maritimes, aérospatiales, automobiles et industrielles, les qualités spécifiques de l’aluminium 5086 le rendent fiable et adaptable. Comprendre ses forces et ses faiblesses vous aide à décider quand et où utiliser cette substance étonnante.
L’aluminium 5086 restera important dans de nombreuses industries, car la demande de matériaux légers, robustes et résistants à la corrosion augmente. Pour votre prochain projet, choisissez l’aluminium 5086 pour une coque de navire, un composant d’avion ou un élément structurel d’usine chimique.
