Le traitement thermique de l' AlSi9Cu3

Les alliages d'aluminium transformés en fonderie sous pression ne font généralement pas l'objet de traitement thermique. Une étude a mis en évidence l'évolution des caractéristiques mécaniques après des traitements type T4, T6 ou T7 sur les alliages type AlSi9Cu3(Fe) de 2ème fusion.

Les différents traitements testés dans le cadre de cette étude étaient :

• Brut de coulée (F)
• Traitement T6 (150°C pendant 16 à 14 h ou 180°C pendant 2.5-4 h)
• Traitement T4 (maintien à 220°C pendant plusieurs jours)   
• Traitement T7 ( 200°C pendant 2 h)
• Traitement T64 (150°C pendant 6 h)

Les modifications constatées, après traitement thermique, des propriétés de l'A380 (équivalent de l'AlSi9Cu3 en Amérique du Nord) sont les suivantes :

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Propriétés        Brut de coulée     T4           T6           T7         T64
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Tenue fatigue    205 MPa        240 MPa   260 MPa
Rp0.2             160-180 MPa    200-240   340-380   250-300  270-290
A %                   3-4 %           6 %          3 %         3.5 %    2-3%
Cond therm.     111 W/m.K      120          129          136
Dureté (HV)       90-110        120-130   145-160     120-130  125-135
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Tenue en fatigue (107 cycle - R= 0.1 - "axial fatigue test bar in tension-tension")
Conductivité thermique (W/m.K)

Le traitement thermique T4 et T6 augmente ainsi la limite d'endurance en fatigue de 205 MPa à 240 MPa (+20 %) à l'état T4 et même à 260 MPa (+30 %) à l'état T6. Le Rp0.2 est également augmenté ainsi que la conductivité thermique et la dureté.

La réalisation d'un traitement thermique en fonderie sous pression nécessite cependant la maîtrise de la santé interne et en particulier l'absence de micro-porosités (de type soufflures).

Source : Magazine DCE (Sept. 2008) - R.N. Lumley

Comments

[Michel]

Bonjour Doremus,

En effet, pour la mise en solution, la temperature doit etre bien superieure, 450 voire 490, meme plus si la piece est vraiment saine , et le temps de mise en solution est tres court. En fait, c'est une histoire d'equilibre entre la temperature et le temps de mise en solution. Les epaisseurs de parois de la piece sont egalement a tenir en compte.

[DOREMUS]

votre traitement T6 : il manque les conditions de mise en solution (à une température bien plus élevée que 150°C) précédant la trempe à l'eau, avant de procéder à un revenu à 150°C. Pouvez vous confirmer.

[Michel Givord]

Bonjour Messieurs,



Je travaille au CSIRO avec DR Roger Lumley.



Ce traitement thermique a été appliqué avec succès sur différentes pièces moulées sous pression, y compris bloc moteurs V8, pièces de suspensions pour véhicules en remplacement d'une piece forgée, etc...

Ce traitement thermique est maintenant utilisé en production en Afrique-du-Sud.

La qualité interne de la pièce est effectivemment un critère important mais pas autant comparé aux éxigences qualité requises pour tout traitement thermique conventionnel.

Si vous souhaitez plus d'informations, n'hésitez pas é me contacter: michel.givord@csiro.au