8 • L’aluminium
et ses alliages
212
8.6 Les changements d’état
des alliages d’aluminium
Selon l’évolution de la solubilité des éléments d’alliage, les précipités
pourront se mettre en solution. Il faut noter ici que la phase riche en éléments d’alliage qui participe à la constitution de l’eutectique ne peut pas
être remise en solution à l’état solide; elle ne concourt donc pas au durcissement optimum par re-précipitation. Celui-ci sera obtenu, dans ces
conditions, en n’ajoutant que les quantités d’éléments d’alliage susceptibles d’être remises en solution à l’état solide c’est-à-dire celles qui correspondent généralement aux solubilités aux températures des réactions
eutectiques. Encore sera-t-il nécessaire de limiter la température de mise
en solution des précipités pour éviter un début de fusion dans les plages
fusibles du pseudo-eutectique (début de fusion dénommé « brûlure » qui
rend le métal quasiment inutilisable). Le tableau 8.3 rappelle certaines
de ces données.
ᮀ À partir d’un état métastable
L’état métastable de départ peut résulter ici d’un refroidissement rapide
qui aurait empêché toute précipitation; l’alliage est donc à l’état de solution solide sursaturée. À la température ambiante cette solution peut
déjà évoluer, les éléments d’alliage en sursaturation diffusant vers les
défauts du réseau, essentiellement vers les dislocations. En se rassemblant, ils forment autour de ces dernières des « nuages » d’atomes de
soluté (on les appelle des zones de GUINIER-PRESTON) qui rendent
leurs déplacements ultérieurs plus difficiles; il apparaît ainsi un durcissement important en l’absence de toute précipitation (on parle parfois de
pré-précipitation). Ce processus est plus ou moins rapide selon la température; des différences importantes apparaissent pour de faibles variations de la température ambiante. Néanmoins ce durcissement s’établit
assez lentement; il peut demander quelques jours avec certains alliages
de la série 2***, quelques semaines avec des alliages de la série 6*** et
quelques mois avec des alliages de la série 7***. Un réchauffage à des
températures variables selon les alliages mais généralement comprises
entre 100 et 200 °C (durée de l’ordre de 5 à 24 heures) provoque la précipitation de la phase durcissante (voir tableau 8.4). À plus haute température les précipités coalescent.
et ses alliages
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8.6 Les changements d’état
des alliages d’aluminium
Selon l’évolution de la solubilité des éléments d’alliage, les précipités
pourront se mettre en solution. Il faut noter ici que la phase riche en éléments d’alliage qui participe à la constitution de l’eutectique ne peut pas
être remise en solution à l’état solide; elle ne concourt donc pas au durcissement optimum par re-précipitation. Celui-ci sera obtenu, dans ces
conditions, en n’ajoutant que les quantités d’éléments d’alliage susceptibles d’être remises en solution à l’état solide c’est-à-dire celles qui correspondent généralement aux solubilités aux températures des réactions
eutectiques. Encore sera-t-il nécessaire de limiter la température de mise
en solution des précipités pour éviter un début de fusion dans les plages
fusibles du pseudo-eutectique (début de fusion dénommé « brûlure » qui
rend le métal quasiment inutilisable). Le tableau 8.3 rappelle certaines
de ces données.
ᮀ À partir d’un état métastable
L’état métastable de départ peut résulter ici d’un refroidissement rapide
qui aurait empêché toute précipitation; l’alliage est donc à l’état de solution solide sursaturée. À la température ambiante cette solution peut
déjà évoluer, les éléments d’alliage en sursaturation diffusant vers les
défauts du réseau, essentiellement vers les dislocations. En se rassemblant, ils forment autour de ces dernières des « nuages » d’atomes de
soluté (on les appelle des zones de GUINIER-PRESTON) qui rendent
leurs déplacements ultérieurs plus difficiles; il apparaît ainsi un durcissement important en l’absence de toute précipitation (on parle parfois de
pré-précipitation). Ce processus est plus ou moins rapide selon la température; des différences importantes apparaissent pour de faibles variations de la température ambiante. Néanmoins ce durcissement s’établit
assez lentement; il peut demander quelques jours avec certains alliages
de la série 2***, quelques semaines avec des alliages de la série 6*** et
quelques mois avec des alliages de la série 7***. Un réchauffage à des
températures variables selon les alliages mais généralement comprises
entre 100 et 200 °C (durée de l’ordre de 5 à 24 heures) provoque la précipitation de la phase durcissante (voir tableau 8.4). À plus haute température les précipités coalescent.