Alliages d'aluminium
L'aluminium est le métal le plus usiné dans notre atelier. Mais choisir la mauvaise nuance est une erreur courante — 7075 commandé alors que le 6061 suffit (paiement de 40 % trop cher), ou 2024 spécifié pour un ensemble soudé (il n'est pas soudable). Cette page vous aide à faire le bon choix du premier coup.
Quel alliage vous faut-il réellement ?
Arrêtez-vous ici. Répondez d'abord à cette question — elle détermine tout le reste.
| Votre situation | Utilisez ceci | Pourquoi |
|---|
| Vous ne savez pas / usage général | 6061-T6 | Couvre 80 % des cas. Usinable, soudable, anodisable, bon marché. |
| Besoin d'une résistance maximale | 7075-T6 | 572 MPa en traction — plus résistant que l'acier doux. Mais non soudable, plus difficile à usiner. |
| Exposition marine / eau salée | 5052-H32 | Meilleure résistance à la corrosion par eau salée de tous les aluminiums courants. |
| Pièce critique en fatigue (chargement cyclique) | 2024-T4 | Meilleure endurance en fatigue. Utilisé pour les revêtements d'avion, les structures d'aile. |
| Projets structurels européens | 6082-T6 | Équivalent européen du 6061, légèrement plus résistant. Certifié EN 755. |
| Besoin de souder après usinage | 6061 ou 5052 | 7075 et 2024 NE sont PAS soudables. Point final. |
| Conducteur électrique / thermique | 1100 ou 6061 | L'aluminium pur (1100) a la meilleure conductivité, le 6061 est un bon compromis. |
| Budget est la priorité | 6061-T6 | Le moins cher à l'achat, le plus rapide à usiner, la meilleure disponibilité. |
Données des alliages en un coup d'œil
| Propriété | 6061-T6 | 7075-T6 | 5052-H32 | 2024-T4 | 6082-T6 |
|---|
| Traction (MPa) | 310 | 572 | 193 | 469 | 340 |
| Limite élastique (MPa) | 275 | 503 | 145 | 324 | 290 |
| Allongement | 12% | 11% | 12% | 20% | 10% |
| Densité (g/cm³) | 2.70 | 2.81 | 2.68 | 2.78 | 2.71 |
| Dureté (HB) | 95 | 150 | 60 | 120 | 100 |
| Cond. thermique (W/mK) | 167 | 130 | 138 | 121 | 180 |
| Usinabilité | Excellente | Bonne | Excellente | Correcte | Excellente |
| Soudable | Oui | Non | Oui | Non | Oui |
| Qualité d'anodisation | Meilleure | Correcte (sombre) | Bonne | Médiocre | Bonne |
| Coût relatif | 1.0x | 1.8–2.5x | 0.9x | 1.5–2.0x | 1.1x |
T6 vs T651 — cela compte pour le CNC
Lorsque vous commandez de la tôle en aluminium, vous verrez proposés à la fois le T6 et le T651. La différence est importante pour l'usinage.
T6 = mis en solution + trempé + vieilli artificiellement. L'étape de trempe fige des contraintes résiduelles. Lorsque vous usinez de la matière d'un côté d'une tôle T6, le déséquilibre des contraintes provoque une déformation.
T651 = identique au T6, mais avec une opération d'étirage contrôlée (1–3 % d'allongement permanent) entre la trempe et le vieillissement. Cela relâche la contrainte résiduelle. Résultat : mêmes propriétés mécaniques, mais la tôle reste plane après usinage.
Règle empirique
Spécifiez toujours T651 lors de la commande de tôle pour l'usinage CNC. La majoration de coût est minime (5–10 %), mais elle évite la déformation — surtout sur les pièces à paroi mince ou lorsque vous enlevez beaucoup de matière d'un côté. Le T6 convient pour les barres et tubes où la section est uniforme.
Erreur courante
Commander une tôle 7075-T6 pour un support plat de grande taille, puis constater qu'elle s'est déformée après avoir usiné la poche. C'est le problème n°1 de l'usinage de l'aluminium. Solution : utilisez le T651, ou ajoutez un recuit de détente avant l'usinage final.
Fissuration par corrosion sous contrainte (CSC) du 7075
Le 7075-T6 est sensible à la fissuration par corrosion sous contrainte dans les environnements humides ou marins. Si votre pièce subit une contrainte de traction soutenue dans un environnement corrosif, c'est un risque réel de défaillance.
| État | Traction (MPa) | Perte de résistance vs T6 | Résistance à la CSC |
|---|
| T6 | 572 | Référence | Médiocre |
| T73 | 503 | −12% | Excellente (amélioration 10x) |
| T7351 | 503 | −12% | Excellente + contrainte relâchée |
Mode de défaillance CSC
La fissuration par corrosion sous contrainte est insidieuse — la pièce semble correcte, puis se rompt brusquement sous charge. Aucun signe visible. Si vous utilisez le 7075 pour des pièces structurelles dans un environnement humide ou salé, spécifiez T73 ou T7351.
Paramètres d'usinage réels
Ce sont des paramètres de départ de notre atelier. Ajustez selon votre configuration, l'état de vos outils et la géométrie de la pièce.
6061-T6 (outils en carbure)
| Opération | Vitesse (m/min) | Avance | PdC | Remarques |
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| Ébauche (fraise) | 300–500 | 0.10–0.20 mm/dent | 1–5mm | Agressive — le 6061 se coupe facilement |
| Finition (fraise) | 500–800 | 0.05–0.10 mm/dent | 0.2–0.5mm | Grande vitesse pour une bonne finition |
| Perçage (φ6–12mm) | 100–150 | 0.08–0.15 mm/tr | — | Cycle de peckage pour les trous profonds |
| Filetage | 30–60 | — | — | Utilisez des tarauds à hélice pour les trous borgnes |
| Fraisage d'extrémité | 400–600 | 0.15–0.25 mm/dent | 1–3mm | Angle d'attaque de 45° préféré |
7075-T6 (outils en carbure) — réduire la vitesse vs 6061
| Opération | Vitesse (m/min) | Avance | PdC | Remarques |
|---|
| Ébauche (fraise) | 200–350 | 0.08–0.15 mm/dent | 0.5–3mm | 20–30 % plus lent que le 6061 |
| Finition (fraise) | 350–550 | 0.04–0.08 mm/dent | 0.1–0.3mm | Matériau plus dur, passes plus légères |
| Perçage | 80–120 | 0.06–0.12 mm/tr | — | Plus abrasif — surveillez l'usure de l'outil |
| Filetage | 20–40 | — | — | Utilisez des tarauds à filetage par déformation si possible |
Note sur l'usure des outils
Le 7075 et le 2024 contiennent du cuivre, ce qui les rend plus abrasifs pour les outils en carbure. Vous observerez une usure de dépouille plus rapide. Si vous produisez un lot important de 7075, prévoyez des changements d'outils plus fréquents. Les fraises à revêtement diamant durent nettement plus longtemps sur l'aluminium — le coût en vaut la peine pour les productions en série.
Compatibilité des traitements de surface
| Traitement | 6061 | 7075 | 5052 | 2024 | 6082 | Point clé |
|---|
| Anodisation Type II | Meilleure couleur | Sombre, irrégulier | Bon | Médiocre | Bon | Le 6061 donne la couleur la plus régulière |
| Anodisation dure (III) | Excellent | Bon | Bon | Non recommandé | Bon | Le revêtement dur sur 7075 est moins résistant à l'usure |
| Conversion chromatée | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Fin film mince, sous-couche de peinture uniquement |
| Peinture en poudre | Oui | Oui | Oui | Oui | Oui | Nécessite d'abord une sous-couche chromatée |
| Polissage électrolytique | Bon | Correct | Bon | Correct | Bon | Peu courant pour l'aluminium |
Conseils d'approvisionnement
| Conseil | Détail |
|---|
| Spécifiez toujours l'état | « Aluminium 6061 » est incomplet. Dites toujours « 6061-T6 » ou « 6061-T651 ». Différents états ont des propriétés très différentes. |
| Demandez le certificat matière | Pour les pièces critiques, demandez le rapport d'essai matière (MTR). Vérifiez que l'alliage et l'état correspondent à ce que vous avez commandé. |
| Méfiez-vous du faux 7075 | Certains fournisseurs vendent du 7A04 comme « équivalent 7075 » — ce n'est pas la même chose. Exigez un matériau certifié ASTM B209 pour les pièces aérospatiales. |
| Tôle vs profilé extrudé | La tôle a des propriétés plus uniformes sur la section. Les profilés extrudés peuvent présenter des variations de structure de grain en surface. |
| Stockage | L'aluminium forme une couche d'oxyde naturelle — c'est normal et protecteur. Pas de stockage particulier nécessaire. Gardez-le juste au sec. |
| Négociation des prix | Les prix de l'aluminium suivent le LME (London Metal Exchange). Les grosses commandes (>500 kg) peuvent négocier 5–15 % de remise sur le prix catalogue. |
Erreurs courantes
| Erreur | Conséquence | Bonne approche |
|---|
| Spécifier le 7075 « pour la résistance » quand le 6061 suffit | Payer 2x le coût matière + usinage plus lent = 3x le coût total sans bénéfice | Faites d'abord le calcul de contrainte. Le 6061 à 310 MPa couvre la plupart des charges. |
| Commander une tôle T6 pour des pièces à paroi mince | Se déforme après usinage, le taux de rebut augmente | Utilisez le T651. Toujours. |
| Souder le 7075 ou le 2024 | La ZAT perd la majeure partie de sa résistance, des fissures se forment | Concevez pour un assemblage mécanique ou un collage |
| Anodiser le 7075 en espérant des couleurs vives | Obtient du brun/gris sombre, la couleur varie sur la pièce | Utilisez le 6061 si une anodisation esthétique est nécessaire |
| Utiliser le 7075-T6 en milieu marin sous charge | Fissuration par corrosion sous contrainte — rupture soudaine | Utilisez l'état T73, ou passez au 5052/6061 |
| Ne pas tenir compte de l'épaisseur d'anodisation sur les détails serrés | La pièce dépasse les cotes après anodisation (ajoute 10–25μm par surface) | Usinez en dessous de la cote de la moitié de l'épaisseur d'anodisation avant le revêtement |