Pourquoi l'alliage d'aluminium 2024
est-il le meilleur matériau pour les avions ?
Saviez-vous que l'aluminium 2024 est largement utilisé dans les structures aéronautiques ?
L'aluminium ou les alliages d'aluminium sont des matériaux solides et résistants à la corrosion. Ces alliages sont sensibles aux températures élevées, comprises entre 200 et 250 degrés Celsius, ce qui leur vaut le qualificatif de "bons alliages à basse température". Leur résistance augmente en cas d'exposition à des températures inférieures à zéro et leur résistance diminue et disparaît en cas d'exposition à des températures élevées.
Aluminium 2024
L'alliage d'aluminium 2024 est un alliage d'aluminium dont le principal élément d'alliage est le cuivre. Il est principalement utilisé dans des applications nécessitant un rapport résistance/poids élevé et une bonne résistance à la fatigue. Il peut être soudé, mais uniquement par friction.
L'alliage d'aluminium 2024 est recuit à partir d'un état de traitement thermique entre 399 et 427 degrés Celsius pendant environ 2 heures, après quoi il est lentement refroidi dans le four. L'alliage d'aluminium 2024 peut également être recuit entre les opérations de travail à froid à 343 degrés Celsius pendant 2 heures et refroidi à l'air.
Applications
L'alliage d'aluminium 2024 est l'un des alliages d'aluminium à haute résistance les plus connus, en raison de sa grande solidité et de son excellente résistance à la fatigue. Avec de telles propriétés et caractéristiques, il est largement et couramment utilisé dans les applications suivantes :
- Composants structurels des aéronefs (structures des ailes et du fuselage sous tension)
- Accessoires d'aéronefs
- Matériel
- Roues de camion
- Pièces pour l'industrie du transport
L'alliage d'aluminium 2024 sous forme de plaques est utilisé dans les âmes et les nervures de cisaillement, les structures de fuselage, les éléments de tension des ailes et d'autres zones structurelles qui nécessitent de la rigidité, des performances en matière de fatigue et une bonne résistance. D'autre part, l'alliage d'aluminium 2024 sous forme de tôlesont utilisés dans les avions commerciaux et militaires pour les revêtements de fuselage.
Usinabilité et formage
Cet alliage présente de bonnes propriétés d'usinage à l'état traité thermiquement et à l'état recuit. Le formage à chaud n'est pas autorisé pour cet alliage d'aluminium 2024. L'alliage d'aluminium 2024 se durcit avec l'âge et le processus de traitement thermique renforce encore l'alliage.
Propriétés
En général, tout type de soudage est déconseillé pour l'alliage d'aluminium 2024 en raison de la dégradation de la résistance à la corrosion qui résulte de la chaleur de la soudure. Si l'alliage est soudé sans gaz inerte, le traitement thermique doit être répété. L'alliage d'aluminium 2024 peut être forgé, mais un traitement thermique ultérieur est nécessaire pour conserver une résistance raisonnable à la corrosion.
| Élément | Contenu (%) |
|---|---|
| Aluminium, Al | 93.50 |
| Cuivre, Cu | 4.4 |
| Magnésium, Mg | 1.5 |
| Manganèse, Mn | 0.6 |
| Propriétés | Métrique | Impérial |
|---|---|---|
| Densité | 2,77 g/cm3 | 0,10007 lb/in3 |
| Point de fusion | 510°C | 950°F |
| Propriétés | Métrique | Impérial |
|---|---|---|
| Dureté, Brinell | 120 | 120 |
| Dureté, Knoop | 150 | 150 |
| Dureté, Rockwell A | 46.8 | 46.8 |
| Dureté, Rockwell B | 75 | 75 |
| Dureté, Vickers | 137 | 137 |
| Résistance ultime à la traction | 469 MPa | 68000 psi |
| Limite d'élasticité en traction | 324 MPa | 47000 psi |
| Allongement à la rupture | 19 % | 19 % |
| Allongement à la rupture | 20 % | 20 % |
| Module d'élasticité | 73,1 GPa | 10600 ksi |
| Résistance ultime du palier | 814 MPa | 118000 psi |
| Limite d'élasticité du palier | 441 MPa | 64000 psi |
| Rapport de Poisson | 0.33 | 0.33 |
| Résistance à la fatigue | 138 MPa | 20000 psi |
| Module de cisaillement | 28 GPa | 4060 ksi |
| Résistance au cisaillement | 283 MPa | 41000 psi |
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