Quelques alliages d'aluminium et aciers dans l'aéronautique

21.11.2009

Je profite d'une question posée via le formulaire de contact de ce blog pour publier ma réponse, pensant que ces informations sur les métaux peuvent intéresser d'autres visiteurs.

soudage piece lynx

1/ Quel alliage remplace l'AU4G ? le 2017 ? Si oui, lequel : 2017A, T3, T4 ?

- D'abord, des choses certaines : le Duraluminium a été développé autrefois dans la ville de Duren en Allemagne.

Initialement, c'était un alliage spécifique et relativement simple, composé d'aluminium et d'un peu de cuivre.

Par la suite, on a amélioré les performances en changeant sa composition...tandis que, d'autre part et sans rapport direct, son nom évoluait simplement avec les "raccourcis" de Duralumin puis de Dural.

- Certains documents affirment qu'il s'agit là d'alliages différents, mais il apparaît comme certain que ce n'est pas le cas : Aussi, Duraluminium, Duralumin et Dural, c'est de l'AU4G, et donc de l'aluminium avec, selon sa date de fabrication (son âge), des traces éventuelles de métaux autres que les 4% de cuivre qu'il contient toujours.

- Le Dural, ou AU4G, a des caractéristiques mécaniques très différentes selon le traitement thermique qu'il vient de subir; ainsi, pour plier par exemple à 90° une tôle de 2 ou 3 mm d'épaisseur, (avec un rayon mini à la fibre neutre, conseillé de 2,5 fois l'épaisseur), il faut le TREMPER : la TREMPE brutale à l'eau "ramollit", provisoirement, l'AU4G, qui cassera ou criquera très sérieusement à défaut d'avoir été ainsi trempé juste avant de le travailler. Avant de le plonger dans l'eau à température ambiante courante, il faut évidemment le chauffer. Un habitué voit la température de chauffe idéale au reflet de la tôle qui chauffe, par exemple sous la flamme du chalumeau tenu à petite distance du métal. Pour les non-habitués, mettre des traces de savon de Marseille sur la tôle, à proximité du futur pliage, traces de savon à placer hors flamme directe; quand les traces de savon noircissent, plonger immédiatement la pièce en AU4G dans l'eau...puis plier dans les quelques minutes qui suivent! Alors rendu mou, lors du pliage, le métal ne doit absolument pas craquer à l'oreille ! (si c'est le cas... jeter la pièce...hélas !) Progressivement, l'AU4G reprendra sa raideur, mettons en quelques heures pour une pièce mince.

-Attention encore : Le "Duralumin" a une résistance R (kg/mm2) de 40, un module d'élasticité E (Kg/mm2) de 24, et un allongement relatif de 16, alors que le "Duralumin dur" voit ces chiffres évoluer respectivement à 44, 39 et 10.

- Attention donc :

   * Le travail de l'AU4G n'a rien à voir avec celui des aciers (exemple: la TREMPE des aciers, qui les durcit immédiatement et les rend cassants)

    *L'état de l'AU4G est lié au temps, après certains traitements thermiques le concernant.

   * Certains traitements thermiques lui donnent des caractéristiques mécaniques intéressantes et stables: l' AU4G se dénomme-t-il alors, selon les dénominations normalisées actuelles, 2017T3, 2017T4, etc... ? Ou s'agit-t-il ici d'alliages autres que de l'AU4G traité ? Doit-on parler, pour ses états stables, d'alliages dénommés par 4 chiffres: par exemple, le "2024" ne serait autre que de l' "AU4G, trempé, écroui et mûri": alliage ainsi traité, remarquable par sa résistance à la limite élastique à la traction assez exceptionnelle, d'environ 37 daN / mm2 (je l'ai utilisé, après contrôles sur éprouvettes d'essais, pour les ferrures de liaison ailes-fuselage de mon avion "LYNX PL 01")

Si des métallurgistes pouvaient nous éclairer sérieusement ?

2/ l'acier 25CD4S est-il obligatoire, pour être soudé en TIG ?

- Mon soudeur, agréé TIG-aéro, aciers, et titane, ne tient pas au 25CD4S.(S pour soufre, et pas pour "soudable"?) Bon?... mais ce qui est certain, c'est qu'il soude de la même façon et avec les mêmes résultats contrôlés, le 25CD4, de chez ULM Technologie, (justement: alors...certains parlent de 25CD4 de provenance "américaine"...??? ), et le 25CD4S que vend, ou vendait, Weber. Je doute qu'il existe du 25CD4 non soudable...et d'ailleurs nous soudons de la même façon, en TIG toujours, du 35CD4, par exemple...et je n'ai pas entendu parler de 35CD4S... (?)

- PLUS IMPORTANT, je crois, que cette question du "S" ou pas"S" : faire absolument, après les soudures, les traitements thermiques de détente préconisés après soudage TIG, pour le 25CD4... traitements très précis et différents pour chaque acier, variable aussi selon l'épaisseur ou les épaisseurs des pièces (avec je recommande vivement un "témoin" soudé, qui sera aussi mis au four, et qui sera contrôlé en traction et/ou en dureté ) A défaut d'avoir fait le traitement thermique opportun de détente, la rupture est possible prématurément, juste à côté de la soudure.

Ces réponses n'engagent que moi, et j'attends d'ailleurs des avis éclairés et peut-être contradictoires !

Mes réponses n'apportent en soi aucune garantie,...car les détails des opérations évoquées, si celles-ci ne sont pas réalisées précisément et selon les "règles de l'art", pouvant apporter des résultats très différents... et catastrophiques !

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