Si vous fabriquez des pièces en aluminium pour l’aérospatiale, alors il est temps de considérer l’aluminium 2024. Il possède des propriétés chimiques et physiques supérieures.
Dans ce guide, vous trouverez toutes les informations sur la qualité Alu 2024 – des propriétés, des avantages, des informations sur la fabrication aux applications.
Aperçu de l’alliage Alu 2024
Le 2024 Alu se distingue par sa teneur en cuivre. C’est un matériau populaire de qualité aérospatiale.
L’aluminium a le cuivre comme principal élément d’alliage.
Le magnésium, le silicium et le manganèse sont présents en moindre quantité.
Pourquoi utiliser l’aluminium de qualité 2024
• Haute résistance
Il a une meilleure résistance et est léger.
• Résistance à la fatigue
Excellente capacité à supporter la contrainte et la rupture due au stress.
• Usinabilité
L’aluminium 2024 est le meilleur matériau pour la fabrication de composants et de structures complexes car il est simple à usiner.
• Protection contre la corrosion
Étant donné qu’il résiste bien à la corrosion, l’aluminium 2024 convient à une utilisation en extérieur et dans des environnements maritimes.
• Légèreté
Comparé à d’autres métaux, l’aluminium 2024 est léger, ce qui le rend parfait pour des applications où le poids est crucial, notamment dans les secteurs de l’aérospatiale et de l’automobile.
• Soudabilité
Vous pouvez utiliser de nombreuses techniques pour souder l’aluminium 2024, y compris le soudage par résistance, le soudage à l’arc avec tungstène sous gaz (GTAW) et le soudage à l’arc avec métal sous gaz (GMAW).
• Disponibilité
L’aluminium 2024 est un choix courant pour de nombreux secteurs car il est facilement disponible et accessible.
Propriétés mécaniques de l’aluminium 2024
En raison de ses propriétés mécaniques, notamment sa résistance à la traction, sa limite d’élasticité, son allongement et sa résistance à la fatigue, l’aluminium 2024 est fréquemment utilisé dans des applications où la résistance, la durabilité et la légèreté sont essentielles.
Le traitement thermique et le travail à froid peuvent encore améliorer ces propriétés.
| Grade 2024 Aluminium Tempéré | Propriétés |
| 2024-O | · Résistance à la traction de 13 kilo-livre par pouce carré (90 Mega Pascal) · Limite d’élasticité de 5 kilo-livre par pouce carré (35 Mega Pascal) · Allongement de 20% |
| 2024-T3 | · 68 kilo-livre par pouce carré pour la résistance à la traction (469 Mega Pascal) · 47 kilo-livre par pouce carré de limite d’élasticité (324 Mega Pascal) · Allongement de 12% |
| 2024-T4 | · Résistance à la traction de 64 kilo-livre par pouce carré (441 Mega Pascal) · Limite d’élasticité de 42 kilo-livre par pouce carré (290 Mega Pascal) · Allongement de 14% |
| 2024-T5 | · 66 kilo-livre par pouce carré pour la résistance à la traction (455 Mega Pascal) · 46 kilo-livre par pouce carré de limite d’élasticité (317 Mega Pascal) · Allongement de 11% |
| 2024-T351 | · 74 kilo-livre par pouce carré pour la résistance à la traction (510 Mega Pascal) · 54 kilo-livre par pouce carré de limite d’élasticité (370 Mega Pascal) · Allongement de 10% |
Avantages du traitement thermique de l’alliage d’aluminium 2024
· Meilleure résistance et dureté
Le processus rend l’alliage d’aluminium idéal pour les applications à haute contrainte.
· Résilience accrue à l’usure
La résistance à l’usure de l’aluminium 2024 peut être augmentée par traitement thermique, ce qui le rend approprié pour une utilisation dans des pièces subissant une usure importante.
· Meilleure formabilité
La formabilité de l’aluminium 2024 peut être améliorée par traitement thermique, le rendant plus facile à façonner et à former en diverses pièces et composants.
· Meilleure usinabilité
L’usinabilité de l’aluminium 2024 peut également être améliorée par traitement thermique, le rendant plus facile à usiner et à traiter.
Lorsqu’il est traité thermiquement, cet alliage présente une meilleure durabilité et une meilleure résistance mécanique.
Comparaison de l’Alu 2024 par rapport à l’aluminium 6061 – Comparaison
· Résistance
L’aluminium 2024 convient mieux aux applications nécessitant une grande résistance que l’aluminium 6061 car il a un rapport résistance-poids plus élevé.
· Usinabilité
La résistance plus faible et les propriétés plus souples de l’aluminium 6061 le rendent plus facile à usiner que l’aluminium 2024.
· Résistance à la corrosion
La série 6061 est plus performante que l’Alu 2024.
· Soudabilité
Vous pouvez souder avec succès les deux alliages, bien que l’aluminium 6061 soit plus simple en raison de sa conductivité thermique plus élevée et de sa résistance plus faible.
· Coût
En général, l’aluminium 6061 coûte moins cher que l’aluminium 2024, ce qui en fait un choix plus économique dans certaines circonstances.
Composition élémentaire de l’aluminium 2024
Les éléments varient en composition par poids. Parmi les constituants clés figurent:
· Aluminium (Al)
Il forme un pourcentage plus élevé dans la qualité Alu.
· Nickel (Cu)
L’alliage d’aluminium 2024 contient comme deuxième ingrédient le plus prévalent du cuivre, qui confère à l’alliage sa grande résistance et une résistance exceptionnelle à la fatigue.
· Calcium (Mg)
Le magnésium, un autre composant crucial de l’aluminium 2024, confère à l’alliage une résistance supérieure à la corrosion et une meilleure soudabilité.
· Zinc (Zn)
De minuscules composants d’aluminium 2024 et de zinc confèrent à l’alliage une résistance accrue et une meilleure défense contre la fissuration due à la corrosion sous contrainte.
· Autres éléments traces
D’autres éléments traces, y compris le fer (Fe), le manganèse (Mn), le silicium (Si) et le titane (Ti), sont également présents à des niveaux minimes dans l’aluminium 2024 et peuvent affecter significativement ses performances et ses qualités mécaniques.
La composition de l’aluminium 2024 variera en fonction de la méthode de production particulière et des qualités recherchées de l’alliage.
Composition chimique de l’aluminium 2024
Comparaison de l’aluminium 2024 par rapport à l’aluminium 7075
Deux alliages d’aluminium populaires avec des applications étendues dans plusieurs secteurs sont l’aluminium 2024 et l’aluminium 7075.
Quelques différences entre les deux sont :
Résistance
L’Alu 7075 a une meilleure résistance que le 2024.
Résistance à la fatigue
Le 2024 a une meilleure résistance à la fatigue que l’Alu 7075.
Résistance à la corrosion
Les deux alliages résistent à la corrosion, sauf que l’aluminium 2024 est moins résistant que l’aluminium 7075 à la corrosion atmosphérique.
Usinabilité
En raison de sa moindre résistance et de ses caractéristiques plus souples, vous pouvez usiner l’aluminium 2024 plus facilement que l’aluminium 7075.
Soudabilité
Les deux alliages sont soudables, cependant, en raison de leur plus grande résistance et de leur moindre conductivité thermique, l’aluminium 7075 est plus difficile à souder que l’aluminium 2024.
Plaque en aluminium 7075
Coût
L’aluminium 2024 est moins coûteux que l’aluminium 7075, ce qui en fait un choix plus économique dans certaines circonstances.
Propriétés physiques de l’aluminium 2024
Vidéo YouTube sur Aluminium 2024
· Densité
L’aluminium 2024 a une densité relativement faible de 2,78 g/cm3 (0,100 lb/po3) par rapport à d’autres métaux.
· Point de fusion
Le point de fusion de l’aluminium 2024 est de 535 °C (995 °F).
· Sensibilité à la température
À température ambiante, l’aluminium 2024 a une conductivité thermique de 120 W/(m·K), ce qui indique qu’il transmet efficacement la chaleur.
· Conductivité électrique
La conductivité électrique de l’aluminium 2024 est d’environ 34 % inférieure à celle du cuivre.
· Coefficient de dilatation thermique
L’aluminium 2024 a un coefficient de dilatation thermique de 23,1 x 10-6/°C (12,8 x 10-6/°F). Cela signifie qu’il se dilate et se contracte en fonction de la température.
· Qualités magnétiques
Comme l’aluminium 2024 n’est pas magnétique, les aimants ne sont pas attirés par lui.
· Apparence
L’aspect gris argenté de l’aluminium 2024 est poli pour obtenir un éclat brillant.
Néanmoins, l’aluminium 2024 est polyvalent pour différentes applications en raison de sa faible densité et de sa conductivité électrique et thermique efficace.
C’est une option populaire en raison de ses qualités non magnétiques et de son aspect attrayant.
Propriétés de résistance à la corrosion de l’aluminium grade 2024
Même si les alliages d’aluminium sont résistants à la corrosion, il convient de mentionner :
· Corrosion environnementale
L’aluminium 2024 est résistant à la corrosion atmosphérique, mais dans des conditions de forte humidité, d’eau salée ou de contaminants industriels, la corrosion peut se produire.
· Corrosion galvanique
En contact avec d’autres métaux ou alliages dans un environnement corrosif, l’aluminium 2024 est vulnérable à la corrosion galvanique.
Vous pouvez réduire cela en isolant l’aluminium des autres métaux ou en appliquant des revêtements protecteurs.
· Fissuration due à la corrosion sous contrainte
Lorsque l’alliage est soumis à des contraintes et exposé à un environnement corrosif, l’aluminium 2024 est vulnérable à la fissuration due à la corrosion sous contrainte.
Réduisez cela en diminuant les contraintes sur le matériau et en évitant les conditions corrosives.
· Anodisation
L’aluminium 2024 peut être anodisé pour augmenter sa résistance à la corrosion et offrir des qualités esthétiques ou colorées.
Dans l’ensemble, l’aluminium grade 2024 possède de bonnes qualités de résistance à la corrosion, mais, dans certaines circonstances, il doit être protégé.
Propriétés de résistance à la corrosion de l’aluminium 2024</caption]
Les traitements de surface peuvent améliorer la résistance à la corrosion. Un bon exemple est l’anodisation.
Formage et usinage de l’aluminium grade 2024
| Propriété | Description |
| Formabilité | L’aluminium 2024 est excellent, en particulier dans les tempéraments recuits ou mous. |
| Travail à chaud | La température doit être comprise entre 400 et 500 °C (750 et 930 °F). |
| Travail à froid | Les techniques standard utilisent l’aluminium 2024 de travailler à froid, tandis que des tempéraments plus rigides limitent sa ductilité. |
| Usinabilité | Malgré des finitions de surface exceptionnelles, l’aluminium 2024 peut être difficile à usiner. |
| Soudabilité | L’aluminium 2024 peut être soudé en utilisant des techniques conventionnelles, bien que le préchauffage et le traitement thermique post-soudage puissent être nécessaires. |
| Brasage | L’aluminium 2024 peut être brasé en utilisant des techniques conventionnelles. |
| Soudage | L’aluminium 2024 peut être soudé en utilisant des techniques conventionnelles. |
Formes sous lesquelles l’aluminium 2024 existe
Il existe plusieurs variétés de l’aluminium grade 2024, notamment :
· Feuilles et plaques
Des feuilles et des plaques d’aluminium 2024 d’épaisseurs variant de 0,016 pouce à 6 pouces sont fréquemment disponibles.
· Extrusions
Angles, profilés et tubes ne sont que quelques exemples des nombreuses formes et profils que l’aluminium 2024 peut extruder.
· Barres et tiges
Des barres et des tiges rondes, carrées et rectangulaires d’aluminium 2024, avec des diamètres allant de 0,25 pouce à 12 pouces, sont fabriquées.
· Forgeage
L’aluminium 2024 peut être forgé dans différentes formes, y compris des disques, des anneaux et des blocs.
· Fil
L’aluminium 2024 est disponible sous forme de fil et peut être utilisé pour le brasage ou les travaux de soudage.
Applications de l’aluminium Grade 2024
Il convient de mentionner que vous pouvez utiliser ce grade pour pratiquement toutes les applications. Certaines applications courantes incluent :
Industrie aérospatiale – le fuselage, les ailes, le train d’atterrissage et d’autres pièces sont fabriqués à partir de cet alliage.
Industrie automobile – Le secteur de l’automobile utilise l’aluminium 2024 pour les roues, les composants de suspension et les éléments moteur.
Dans le secteur de la construction – L’aluminium 2024 est utilisé pour des éléments structuraux tels que des colonnes, des poutres et des fermes de toit.
Équipements sportifs – L’aluminium 2024 est utilisé pour fabriquer des équipements sportifs tels que des bâtons de ski, des cadres de vélo et des battes de baseball.
Construction navale – Les coques de bateaux, les ponts et les mâts sont fabriqués en aluminium 2024 dans le secteur maritime.
Industrie électrique – Les connecteurs et les conducteurs électriques sont fabriqués en aluminium 2024.
Industrie de l’usinage et de l’outillage – En raison de sa grande résistance et de son excellente usinabilité, l’aluminium 2024 est utilisé pour fabriquer des outils et des dispositifs de fixation.
Conclusion
De toute évidence, l’alliage d’aluminium 2024 joue un rôle essentiel dans les processus modernes de fabrication des métaux. Étant donné que vous connaissez les principales propriétés de cet alliage d’aluminium, vous pouvez facilement décider s’il convient à vos applications ou non.
Pour toute question ou demande, contactez-nous maintenant.
Plus de ressources :
Aluminium 2024 – Source : ThomasNet
Alliage 2024 – Source : Wikipedia
Aluminium 2024 – Source : Xometry
Alliages d’aluminium – Source : Matériaux AZO