Les spécifications relatives à l'aluminium s'appuient sur un système de référencement à quatre chiffres permettant de désigner à la fois les alliages d'aluminium moulés et les alliages d'aluminium corroyés. Ce système normalisé de désignation des alliages d'aluminium permet d'identifier, de classer et de sélectionner en toute confiance le matériau adapté à une application donnée.
Ces deux grandes catégories d'alliages d'aluminium peuvent être subdivisées en familles en fonction de leur composition chimique et de leur désignation de traitement thermique. L'aluminium pur étant allié à de nombreux autres métaux afin d'obtenir un large éventail de propriétés physiques et mécaniques, les éléments d'alliage servent de base pour classer les alliages d'aluminium en deux catégories principales : les alliages non traitables thermiquement et les alliages traitables thermiquement.
La plupart des spécifications relatives à l'aluminium désignent les alliages selon un format cohérent à quatre chiffres. Le premier chiffre identifie le ou les principaux constituants de l'alliage, tandis que le deuxième chiffre indique les variantes de l'alliage de base. Les troisième et quatrième chiffres identifient les variantes individuelles de l'alliage ; ces chiffres n'ont pas de signification particulière en eux-mêmes, mais sont propres à chaque alliage.
Figure 1 : Explication du système de désignation à quatre chiffres des alliages d'aluminium
Les alliages d'aluminium forgés sont classés dans les séries suivantes, chacune étant définie par son élément d'alliage principal :
Le système de désignation des alliages d'aluminium moulés ressemble à celui des alliages corroyés à plusieurs égards. Il utilise également quatre chiffres, et le premier chiffre indique, là encore, le principal élément d'alliage. La principale différence réside dans le fait qu'un point décimal sépare le troisième et le quatrième chiffre. Ce point décimal permet de préciser si la désignation fait référence à un alliage sous forme de pièce moulée (.0) ou de lingot de fonderie (.1 ou .2).
Une lettre placée avant la désignation numérique indique une modification de l'alliage d'origine ou une modification des limites d'impuretés. Ces lettres de série sont attribuées par ordre alphabétique en commençant par A, mais les lettres I, O, Q et X sont omises, la lettre X étant réservée aux alliages expérimentaux.
Les alliages d'aluminium moulés sont classés comme suit :
Les états de trempe jouent un rôle essentiel dans les spécifications de l'aluminium, car ils influencent directement les propriétés du matériau. Le système de désignation des états de trempe repose sur la séquence de traitements mécaniques, de traitements thermiques ou d'une combinaison des deux utilisés pour obtenir un état de trempe donné.
La désignation du traitement thermique apparaît toujours immédiatement après la désignation de l'alliage, séparée par un trait d'union — par exemple, 2014-T6, 3003-H14 ou 1350-H19 (extra-dur). Le premier caractère de la désignation du traitement thermique est une lettre majuscule qui indique la catégorie générale de traitement :
Il est important de noter que les désignations de trempage diffèrent selon qu'il s'agit d'alliages non traitables thermiquement ou d'alliages traitables thermiquement. Leur signification est expliquée ci-dessous.
Pour les alliages ne pouvant pas subir de traitement thermique, la lettre « H » est toujours suivie de deux ou trois chiffres. Le premier chiffre indique la méthode utilisée pour obtenir le recuit :
Le deuxième chiffre indique le degré de dureté : 2 correspond à « un quart de dureté », 4 à « une demi-dureté », 6 à « trois quarts de dureté », 8 à « pleine dureté » et 9 à « très dure ». Tout chiffre supplémentaire indique une modification par rapport à la pratique standard.
Les alliages non traitables thermiquement appartiennent principalement aux séries 1xxx, 3xxx, 4xxx et 5xxx, en fonction de leurs principaux éléments d'alliage.
Pour les alliages traitables thermiquement, la lettre « T » est toujours suivie d'un ou plusieurs chiffres qui indiquent le procédé utilisé pour obtenir l'état de trempe stable.
Parmi les exemples courants, on peut citer :
Les alliages traitables thermiquement appartiennent principalement aux séries 2xxx, 6xxx et 7xxx.
Cet article explique le système de désignation à quatre chiffres et de trempage utilisé pour définir les alliages d'aluminium. Les guides associés de la série « Aluminium » abordent les sujets complémentaires dont vous aurez besoin. Le guide « Nuances d'aluminium » explique comment les alliages sont classés en séries en fonction de leur élément d'alliage principal, tandis que le guide « Propriétés de l'aluminium » détaille les caractéristiques mécaniques, physiques et de performance que ces désignations décrivent en fin de compte. Le guide « Normes de l’aluminium » présente les cadres réglementaires qui régissent ces désignations dans différentes régions et au sein de diverses organisations. Ensemble, ces documents établissent un lien entre le système de désignation et les nuances, les propriétés et les normes qui le sous-tendent.
Il s'agit d'un système de codification normalisé à quatre chiffres utilisé pour identifier les alliages d'aluminium, qu'ils soient forgés ou moulés. Le premier chiffre indique l'élément d'alliage principal, tandis que les chiffres suivants précisent les variantes de l'alliage.
Ces deux systèmes utilisent quatre chiffres et identifient le principal élément d'alliage par le premier chiffre. Cependant, les alliages d'aluminium moulés comportent un point décimal entre le troisième et le quatrième chiffre afin d'indiquer s'il s'agit d'une pièce moulée (.0) ou d'un lingot de fonderie (.1 ou .2).
La désignation de l'état de matière suit le numéro d'alliage, séparée par un tiret, et décrit les traitements mécaniques ou thermiques appliqués. Parmi les préfixes courants, on trouve F (tel que fabriqué), O (recuit), H (durci par déformation), W (traité thermiquement en solution) et T (traité thermiquement pour obtenir des états de matière stables).
Les alliages non traitables thermiquement acquièrent leur résistance principalement par écrouissage et appartiennent aux séries 1xxx, 3xxx, 4xxx et 5xxx. Les alliages traitables thermiquement acquièrent leur résistance par traitement thermique et appartiennent principalement aux séries 2xxx, 6xxx et 7xxx.
Il s'agit d'un alliage d'aluminium et de cuivre forgé (2014) qui a subi un traitement thermique de mise en solution puis un vieillissement artificiel (état T6).