L'aluminium est un alliage pouvant \u00eatre trait\u00e9 thermiquement qui appartient \u00e0 la s\u00e9rie 7xxx des alliages d'aluminium. Il est principalement alli\u00e9 au zinc avec une teneur d'environ 6%. Cette nuance est connue pour ses excellentes propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques telles que sa haute r\u00e9sistance, sa l\u00e9g\u00e8ret\u00e9 et sa r\u00e9sistance \u00e0 la fatigue. Bien que l'aluminium 7075 ait une excellente r\u00e9sistance, il peut \u00eatre sujet \u00e0 la corrosion fissurante sous contrainte dans certains environnements et n\u00e9cessite souvent des rev\u00eatements protecteurs ou une anodisation pour am\u00e9liorer sa r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion.<\/p>\n\n\n\n L'aluminium 7075 est compos\u00e9 de 5,1-6,1% de zinc, 2,1-2,9% de magn\u00e9sium et 1,2-2,0% de cuivre, ainsi que de traces d'autres \u00e9l\u00e9ments tels que le chrome, le silicium et le mangan\u00e8se.<\/p>\n\n\n\n Tableau 1<\/strong>. Composition des alliages d'aluminium 7075 (%)<\/strong><\/p>\n\n\n\n Les temp\u00e9ratures couramment utilis\u00e9es pour l'aluminium 7075 sont O-temper, T6, T651, T7, T7351.<\/p>\n\n\n\n 7075-O<\/strong><\/p>\n\n\n\n Il s'agit d'un alliage 7075 non trait\u00e9 thermiquement dont la r\u00e9sistance maximale \u00e0 la traction ne d\u00e9passe pas 240 MPa et dont la limite d'\u00e9lasticit\u00e9 ne d\u00e9passe pas 120 Mpa. Le mat\u00e9riau pr\u00e9sente une excellente r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion et \u00e0 la fatigue.<\/p>\n\n\n\n 7075-T6<\/strong><\/p>\n\n\n\n 7075-T6 est un mat\u00e9riau trait\u00e9 thermiquement et vieilli artificiellement. Ce mat\u00e9riau a une r\u00e9sistance maximale \u00e0 la traction ne d\u00e9passant pas 560 MPa et une limite d'\u00e9lasticit\u00e9 maximale ne d\u00e9passant pas 480 Mpa. Il s'agit de l'\u00e9tat le plus couramment utilis\u00e9 de l'alliage d'aluminium 7075.<\/p>\n\n\n\n 7075-T651<\/strong><\/p>\n\n\n\n 7075 -T651 est soumis \u00e0 un traitement thermique de mise en solution, \u00e0 un traitement de d\u00e9tente, puis \u00e0 un vieillissement artificiel. Ce mat\u00e9riau a une r\u00e9sistance maximale \u00e0 la traction ne d\u00e9passant pas 550 MPa et une limite d'\u00e9lasticit\u00e9 maximale ne d\u00e9passant pas 460 Mpa. Le d\u00e9tensionnement est r\u00e9alis\u00e9 en \u00e9tirant le m\u00e9tal d'une quantit\u00e9 qui d\u00e9pend du type de produit corroy\u00e9 standard fabriqu\u00e9 (feuille, plaque, barre ou forgeage).<\/p>\n\n\n\n 7075-T7<\/strong><\/p>\n\n\n\n Le 7075-T7 est un mat\u00e9riau trait\u00e9 thermiquement par mise en solution et stabilis\u00e9 par moyennage artificiel. Ce mat\u00e9riau a une r\u00e9sistance maximale \u00e0 la traction ne d\u00e9passant pas 500 MPa et une limite d'\u00e9lasticit\u00e9 maximale ne d\u00e9passant pas 410 Mpa. Il poss\u00e8de la deuxi\u00e8me ductilit\u00e9 la plus \u00e9lev\u00e9e par rapport aux autres variantes de l'aluminium 7075.<\/p>\n\n\n\n 7075-T7351<\/strong><\/p>\n\n\n\n Le mat\u00e9riau 7075-T7351 est trait\u00e9 thermiquement par mise en solution, d\u00e9tendu sous contrainte, puis stabilis\u00e9 par moyennage artificiel. Ce mat\u00e9riau a une r\u00e9sistance maximale \u00e0 la traction ne d\u00e9passant pas 510 MPa et une limite d'\u00e9lasticit\u00e9 maximale ne d\u00e9passant pas 410 Mpa.<\/p>\n\n\n\n Tableau 2<\/strong>. Propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques de l'alliage d'aluminium 7075<\/strong><\/p>\n\n\n\n L'aluminium 7075 est un alliage haute performance connu pour ses bonnes propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques, en particulier son rapport r\u00e9sistance\/poids, ce qui en fait un choix id\u00e9al pour les industries exigeantes telles que l'a\u00e9rospatiale et l'automobile. Pour bien comprendre pourquoi l'aluminium 7075 est si appr\u00e9ci\u00e9, il est important d'examiner plus en d\u00e9tail les principales propri\u00e9t\u00e9s de ce mat\u00e9riau.<\/p>\n\n\n\n R\u00e9sistance \u00e0 la traction : 560 MPa<\/strong><\/p>\n\n\n\n La r\u00e9sistance \u00e0 la traction est la plus grande contrainte qu'un mat\u00e9riau peut supporter lorsqu'il est \u00e9tir\u00e9 ou tir\u00e9 avant de se rompre. \u00c0 cet \u00e9gard, l'aluminium 7075 a une r\u00e9sistance \u00e0 la traction de 560 MPa, c'est-\u00e0-dire qu'il peut supporter des forces \u00e9lev\u00e9es avant de se rompre. Ce niveau de r\u00e9sistance \u00e0 la traction fait de l'aluminium 7075 un mat\u00e9riau id\u00e9al pour les applications n\u00e9cessitant une r\u00e9sistance \u00e0 des forces \u00e9lev\u00e9es, sans \u00e9tirement ni rupture, comme les composants structurels des avions et autres \u00e9quipements militaires.<\/p>\n\n\n\n Limite d'\u00e9lasticit\u00e9 : 480 MPa<\/strong><\/p>\n\n\n\n La limite d'\u00e9lasticit\u00e9 est la contrainte \u00e0 laquelle le mat\u00e9riau commence \u00e0 se d\u00e9former plastiquement, ce qui signifie qu'il ne reviendra plus \u00e0 sa forme initiale une fois la contrainte supprim\u00e9e. La limite d'\u00e9lasticit\u00e9 de l'aluminium 7075 est de 480 MPa. Il s'agit de l'une des propri\u00e9t\u00e9s les plus critiques, car elle d\u00e9termine la charge maximale que le mat\u00e9riau peut supporter sans se plier ou se d\u00e9former de mani\u00e8re permanente.<\/p>\n\n\n\n D'un point de vue pratique, cette limite d'\u00e9lasticit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e fait de l'aluminium 7075 un excellent mat\u00e9riau pour les composants qui doivent conserver leur forme lorsqu'ils sont soumis \u00e0 de lourdes charges, comme les ailes d'avion, les cadres de fuselage et d'autres \u00e9l\u00e9ments structurels dans le domaine de l'ing\u00e9nierie a\u00e9rospatiale.<\/p>\n\n\n\n Duret\u00e9 : 150 HB<\/strong><\/p>\n\n\n\n La duret\u00e9 fait r\u00e9f\u00e9rence \u00e0 la r\u00e9sistance \u00e0 l'indentation, \u00e0 l'abrasion ou \u00e0 la rayure. La duret\u00e9 de l'aluminium 7075 est \u00e9valu\u00e9e \u00e0 150 HB (duret\u00e9 Brinell). Cette propri\u00e9t\u00e9 est particuli\u00e8rement int\u00e9ressante pour les pi\u00e8ces qui seront soumises \u00e0 l'usure ou dont la surface doit \u00eatre suffisamment r\u00e9sistante pour supporter les dommages en surface.<\/p>\n\n\n\n D'une mani\u00e8re g\u00e9n\u00e9rale, plus la duret\u00e9 augmente, plus la r\u00e9sistance \u00e0 l'usure s'accro\u00eet, mais plus il devient difficile de l'usiner. En ce qui concerne le 7075, il excellera donc dans des domaines tels que les engrenages, l'outillage et les pi\u00e8ces \u00e0 forte usure utilis\u00e9es dans les machines, l'a\u00e9rospatiale et les applications militaires.<\/p>\n\n\n\n Densit\u00e9 : 2,85 g\/cm\u00b3<\/strong><\/p>\n\n\n\n La densit\u00e9 est d\u00e9finie comme la masse d'un mat\u00e9riau par unit\u00e9 de volume. La densit\u00e9 de l'aluminium 7075 est de 2,85 g\/cm\u00b3, ce qui le place dans la tranche inf\u00e9rieure par rapport \u00e0 d'autres mat\u00e9riaux tels que l'acier ou le titane. Cela permet \u00e0 l'alliage de rester l\u00e9ger en termes de poids, ce qui est tr\u00e8s important lorsque le poids est une priorit\u00e9 pour tout le monde.<\/p>\n\n\n\n Conductivit\u00e9 \u00e9lectrique : 33% IACS<\/strong><\/p>\n\n\n\n La conductivit\u00e9 \u00e9lectrique est la capacit\u00e9 d'un mat\u00e9riau \u00e0 conduire le courant \u00e9lectrique. L'aluminium 7075 a une conductivit\u00e9 \u00e9lectrique de 33% IACS (International Annealed Copper Standard). Cela signifie que l'aluminium 7075 est moins conducteur que l'aluminium pur, dont la conductivit\u00e9 est d'environ 60% IACS.<\/p>\n\n\n\n Conductivit\u00e9 thermique : 130 W\/m-K<\/strong><\/p>\n\n\n\n La conductivit\u00e9 thermique d\u00e9crit la capacit\u00e9 d'un mat\u00e9riau \u00e0 conduire la chaleur. Pour l'aluminium 7075, cette valeur est de 130 W\/m-K. Bien que cette valeur ne repr\u00e9sente que la moiti\u00e9 de celle de l'aluminium pur (235 W\/m-K), elle permet \u00e0 l'aluminium 7075 de fonctionner de mani\u00e8re ad\u00e9quate dans la plupart des applications o\u00f9 un important transfert de chaleur a lieu.<\/p>\n\n\n\n Dilatation thermique : 23 \u00b5m\/m-K<\/strong><\/p>\n\n\n\n La dilatation thermique est le processus d'augmentation de la taille du mat\u00e9riau \u00e0 mesure qu'il gagne de la chaleur. Le coefficient de dilatation thermique de l'aluminium 7075 est de 23 \u00b5m\/m-K, ce qui signifie que pour chaque m\u00e8tre, la longueur augmente de 23 microns lorsque la temp\u00e9rature augmente de 1\u00b0C. Cela repr\u00e9sente une dilatation thermique assez faible ; par cons\u00e9quent, les changements de temp\u00e9rature ne perturbent pas la stabilit\u00e9 dimensionnelle de l'aluminium 7075.<\/p>\n\n\n\n Module d'\u00e9lasticit\u00e9 : 70 GPa<\/strong><\/p>\n\n\n\n Le module d'\u00e9lasticit\u00e9 est une mesure de la rigidit\u00e9 d'un mat\u00e9riau ou de sa r\u00e9sistance \u00e0 la d\u00e9formation lorsqu'il est soumis \u00e0 une contrainte. Le module d'\u00e9lasticit\u00e9 de l'aluminium 7075 est de 70 GPa. Cela signifie que l'alliage est assez rigide puisqu'il n'a qu'une tr\u00e8s faible tendance \u00e0 se d\u00e9former sous l'effet d'une charge. L'aluminium 7075 a un module d'\u00e9lasticit\u00e9 \u00e9lev\u00e9, ce qui le rend particuli\u00e8rement adapt\u00e9 aux applications n\u00e9cessitant une stabilit\u00e9 dimensionnelle et une faible d\u00e9formation. La rigidit\u00e9 de l'aluminium 7075 peut \u00eatre mise \u00e0 profit pour des \u00e9l\u00e9ments tels que les ailes d'avion et les poutres structurelles de machines \u00e0 haute performance, afin de garantir qu'ils conservent leur forme et leur r\u00e9sistance sous de lourdes charges ou contraintes.<\/p>\n\n\n\n Point de fusion : 480\u00b0C<\/strong><\/p>\n\n\n\n Le point de fusion est la temp\u00e9rature \u00e0 laquelle un mat\u00e9riau passe de l'\u00e9tat solide \u00e0 l'\u00e9tat liquide. La temp\u00e9rature de fusion de l'aluminium 7075 est de 480\u00b0C, ce qui est assez \u00e9lev\u00e9. Il peut donc parfaitement s'appliquer \u00e0 des conditions o\u00f9 il est soumis \u00e0 une exposition \u00e0 des temp\u00e9ratures extr\u00eames sans perdre son int\u00e9grit\u00e9.<\/p>\n\n\n\n Soudabilit\u00e9 : M\u00e9diocre<\/strong><\/p>\n\n\n\n L'aluminium 7075 est tr\u00e8s peu soudable, sa grande r\u00e9sistance, combin\u00e9e \u00e0 sa composition de zinc et de cuivre, entra\u00eene tr\u00e8s facilement des fissures au cours du processus de soudage lui-m\u00eame. Des techniques sp\u00e9cifiques, telles que le pr\u00e9chauffage, le refroidissement contr\u00f4l\u00e9 et des mat\u00e9riaux d'apport particuliers, sont utilis\u00e9es pour obtenir un soudage fiable. C'est pourquoi l'aluminium 7075 n'est normalement pas choisi pour une application qui implique obligatoirement le soudage ; on a plut\u00f4t recours \u00e0 d'autres types d'assemblage, tels que le boulonnage, le rivetage ou le collage.<\/p>\n\n\n\n Cependant, l'aluminium 7075 peut pr\u00e9senter une bonne soudabilit\u00e9 avec les techniques appropri\u00e9es.<\/p>\n\n\n\n La m\u00e9thode la plus courante est le soudage \u00e0 l'arc au gaz tungst\u00e8ne (GTAW), qui permet d'obtenir des soudures de haute qualit\u00e9.<\/p>\n\n\n\n Le soudage \u00e0 l'arc sous gaz (GMAW) est \u00e9galement possible, mais il faut veiller \u00e0 minimiser l'apport de chaleur et \u00e0 \u00e9viter les fissures dues \u00e0 la chaleur pendant le processus de soudage.<\/p>\n\n\n\n Le soudage par points r\u00e9sistant \u00e0 l'aide d'une \u00e9lectrode tronqu\u00e9e est tr\u00e8s efficace pour assembler le 7075, mais les interfaces de soudage doivent \u00eatre soigneusement nettoy\u00e9es pour garantir une liaison solide.<\/p>\n\n\n\n Le soudage par friction-malaxage (FSW) permet d'obtenir des soudures \u00e0 l'\u00e9tat solide de haute qualit\u00e9 \u00e0 toutes les temp\u00e9ratures de l'aluminium 7075.<\/p>\n\n\n\n R\u00e9sistance \u00e0 la corrosion : G\u00e9n\u00e9ralit\u00e9s<\/strong><\/p>\n\n\n\n La r\u00e9sistance g\u00e9n\u00e9rale \u00e0 la corrosion de l'aluminium 7075 est relativement plus faible que celle d'autres alliages d'aluminium, tels que l'aluminium 6061. Toutefois, sa principale faiblesse r\u00e9side dans sa susceptibilit\u00e9 \u00e0 la fissuration par corrosion sous contrainte dans des conditions que l'on pourrait qualifier d'extr\u00eames, par exemple dans un environnement marin ou dans des conditions fortement acides. Pour contourner ce probl\u00e8me, l'aluminium 7075 est g\u00e9n\u00e9ralement anodis\u00e9 ou rev\u00eatu d'une couche protectrice qui le rend r\u00e9sistant \u00e0 la corrosion.<\/p>\n\n\n\n Tableau 3. Propri\u00e9t\u00e9s des alliages d'aluminium 7075 (T6)<\/strong><\/p>\n\n\n\n Le prix de l'aluminium est de 7075<\/strong><\/p>\n\n\n\n Plusieurs facteurs contribuent au prix de l'aluminium 7075 : la demande du march\u00e9, le co\u00fbt de production, le fournisseur et les sp\u00e9cifications du mat\u00e9riau. Le prix est g\u00e9n\u00e9ralement plus \u00e9lev\u00e9 que celui des autres alliages \u00e0 base d'aluminium parce qu'il s'agit d'un alliage \u00e0 haute r\u00e9sistance et que son processus de production est complexe.<\/p>\n\n\n\n Le prix g\u00e9n\u00e9ral d'une t\u00f4le en alliage d'aluminium 7075 est d'environ $10-20 par kg, en fonction de la taille et de l'\u00e9paisseur, traitement de surface<\/a>et la quantit\u00e9 achet\u00e9e.<\/p>\n\n\n\n Le prix d'une barre ronde en alliage d'aluminium 7075 est d'environ $12-22 par kg ; les devis d\u00e9taill\u00e9s doivent \u00eatre bas\u00e9s sur le diam\u00e8tre d'une barre et selon le fournisseur.<\/p>\n\n\n\t\t![\"alliage](\"https:\/\/www.sogaworks.com\/wp-content\/uploads\/2024\/11\/aluminum-7075-alloy.png\")
<\/figure>\n\n\n\nAl<\/strong><\/td> Zn<\/strong><\/td> Mg<\/strong><\/td> Cu<\/strong><\/td> Cr<\/strong><\/td> Fe<\/strong><\/td> Mn<\/strong><\/td> Ti<\/strong><\/td> Si<\/strong><\/td><\/tr> Reste<\/td> 5.1-6.1<\/td> 2.1-2.9<\/td> 1.2-2.0<\/td> 0.18-0.28<\/td> 0.50<\/td> 0.30<\/td> 0.20<\/td> 0.40<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n Temp\u00e9ratures de l'aluminium 7075<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
Temp\u00e9rer<\/strong><\/td> R\u00e9sistance \u00e0 la traction, MPa<\/strong><\/td> Limite d'\u00e9lasticit\u00e9, MPa<\/strong><\/td> \u00c9longation, %<\/strong><\/td> Duret\u00e9, HB<\/strong><\/td><\/tr> 7075-O<\/td> 240<\/td> 120<\/td> 12<\/td> 59<\/td><\/tr> 7075-T6<\/td> 560<\/td> 480<\/td> 8<\/td> 150<\/td><\/tr> 7075-T651<\/td> 550<\/td> 460<\/td> 8<\/td> 150<\/td><\/tr> 7075-T7<\/td> 500<\/td> 410<\/td> 9<\/td> N\/A<\/td><\/tr> 7075-T7351<\/td> 510<\/td> 410<\/td> 7.5<\/td> 140<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n Propri\u00e9t\u00e9s de l'aluminium 7075<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
![\"Pi\u00e8ces](\"https:\/\/www.sogaworks.com\/wp-content\/uploads\/2024\/10\/aluminum-milled-parts.jpg\")
<\/figure>\n\n\n\nPropri\u00e9t\u00e9s<\/strong><\/td> Valeur<\/strong><\/td><\/tr> R\u00e9sistance \u00e0 la traction, MPa<\/td> 560<\/td><\/tr> R\u00e9sistance \u00e0 la traction, MPa<\/td> 480<\/td><\/tr> Duret\u00e9, HB<\/td> 150<\/td><\/tr> Densit\u00e9, g\/cm3<\/td> 2.85<\/td><\/tr> Conductivit\u00e9 \u00e9lectrique, IACS<\/td> 33<\/td><\/tr> Conductivit\u00e9 thermique, W\/m-K<\/td> 130<\/td><\/tr> Dilatation thermique, \u00b5m\/m-K<\/td> 23<\/td><\/tr> Module d'\u00e9lasticit\u00e9, GPa<\/td> 70<\/td><\/tr> Point de fusion, \u2103<\/td> 480<\/td><\/tr> Soudabilit\u00e9<\/td> Pauvre<\/td><\/tr> R\u00e9sistance \u00e0 la corrosion<\/td> G\u00e9n\u00e9ral<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n