Structure Matériau

Introduction

Au cours de ce TP, nous allons comparer les propriétés d'un alliage d'aluminium ayant subit différents types de traitements.

L'aluminium est un matériau très connu pour ses propriétés telles que sa malléabilité ou encore sa ductilité. Cependant des traitements d'adoucissement ou de trempe structurale peuvent être utilisés pour améliorer d'autres propriétés intéressantes.

Le but de ce TP est donc de comparer les propriétés mécaniques d'un alliage 2017A sous différents états métallurgiques.

Les états étudiés seront les suivants:

 état initial (état de livraison)

 refroidi lentement dans le four après mise en solution.

 brut de trempe après mise en solution.

 trempé vieilli.

Nous procéderons ensuite, selon les échantillons, à des essais de dureté Vickers et/ou des essais de traction.

Enfin nous analyserons les différents effets des traitements thermiques sur les propriétés mécaniques de notre alliage 2017A.

I) Rappels sur le principe du durcissement structural

Le durcissement structural a pour but de bloquer les dislocations.

Dans ce TP, nous utilisons un alliage 2017A qui est composé d'aluminium et de cuivre à durcissement structural.

Le traitement thermique structural pour un diagramme d'équilibre aluminium - cuivre possède trois grands stades:

1) Un chauffage à température élevée appelé aussi chauffage de mise en solution. La température nécessaire de mise en solution dans le cas de l'alliage 2017A est d'environ 500°C.

2) Un refroidissement énergétique, dit "trempe", permettant de fournir une solution solide sursaturée aux températures inférieures à la température de mise en solution. Dans le cas d'un refroidissement lent depuis T=520°C, le cuivre mis en solution ressortirait de celle-ci et aucune amélioration ne serait constatée.

Le refroidissement rapide, quant à lui, permet de conduire la solution solide dans état sursaturé.

3) Une évolution spontanée à température ambiante appelée "vieillissement" permettant des améliorations remarquables des propriétés mécaniques.

Au cours de cette évolution, la sursaturation de l'aluminium en éléments d'addition s'atténue progressivement par formation d'amas d'atomes qui bloquent les déformations plastiques et durcissent l'alliage.

Notons que la troisième phase peut également être un "revenu" permettant d'accentuer et de prolonger la durée des effets des phénomènes présents.

Dans notre cas, nous auront des précipitations de phases différentes selon les conditions de température et de

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