Les alliages traitables à chaud peuvent être renforcés par traitement thermique.

Les alliages des séries 2xxx, 6xxx et 7xxx sont traitables à chaud.

La résistance initiale de ces alliages est obtenue grâce à l’effet durcissant des éléments d’alliage : cuivre (Cu), silicium (Si), magnésium (Mg) et zinc(Zn).

Puisque la solubilité de ces éléments (ou des composés intermétalliques formés à partir de ces éléments) dans l’aluminium solide dépend de la température, il est possible de durcir les alliages de ce groupe par un traitement thermique, appelé durcissement par précipitation (durcissement par vieillissement).

Durcissement par précipitation (durcissement par vieillissement) – renforcement par précipitation de fines particules d’une seconde phase à partir d’une solution solide sursaturée.

Le traitement thermique de durcissement par précipitation comprend les étapes suivantes :

A ce stade, une pièce est chauffée à une température supérieure à la température de solvus afin de dissoudre la seconde phase dans la solution solide.

La pièce est maintenue à cette température pendant un temps variant de 1 heure à 20 heures jusqu’à ce que la dissolution soit accomplie.

La température et le temps de trempage du traitement en solution ne doivent pas être trop élevés pour éviter une croissance excessive des grains.

La trempe est effectuée dans l’eau, dans un mélange eau-air ou parfois dans l’air.

L’objet de l’opération de trempe est l’obtention d’une solution solide sursaturée à température ambiante.

Puisque la deuxième phase reste dissoute à ce stade, la dureté de l’alliage trempé est plus faible qu’après la précipitation par vieillissement, cependant supérieure à la dureté de l’alliage à l’état recuit.

Selon la température à laquelle s’effectue cette opération le vieillissement peut être artificiel ou naturel.

1. Le vieillissement artificiel.

A ce stade, la pièce est chauffée à une température inférieure à la température de solvus, suivie d’un trempage pendant une durée variant entre 2 et 20 heures.

Le temps de trempage dépend de la température de vieillissement (plus la température est élevée, plus le temps de trempage est faible).

La température de vieillissement et le temps de trempage sont également déterminés par la combinaison résultante souhaitée de la résistance et de la ductilité de l’alliage.

Une température et un temps de vieillissement trop élevés entraînent un sur-vieillissement – diminution de la résistance et augmentation de la ductilité.

2. le vieillissement naturel

Le vieillissement naturel est effectué à température ambiante et il dure relativement longtemps (de plusieurs jours à plusieurs semaines).

Les alliages de ce groupe sont fournis soit à l’état O (recuit), soit à l’état T (traitement thermique par durcissement par vieillissement).

Les alliages thermotraités sont utilisés pour la fabrication de pièces et de structures d’aéronefs, de pièces de décolletage, de panneaux de carrosserie automobile, de structures soudées.
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