Température et durée de maintien
Phase de chauffage : L’alliage est chauffé à une température située dans une plage spécifique, généralement au-dessus de la température de solvus — la température à laquelle les éléments d’alliage passent en solution — mais toujours en dessous de la température de fusion eutectique (température de début de fusion), typiquement de 5°C à 8°C (10°F à 15°F) en dessous. Le taux de chauffage peut être critique pour certains procédés ou alliages.
Plages de température : La température varie en fonction de la composition de l’alliage, du type de produit ou du procédé de fabrication du matériau. Cependant, la plage de température courante se situe généralement entre 455°C et 565°C (850°F à 1050°F).
Durée de maintien : L’alliage est maintenu à cette température élevée pendant une durée spécifique pour permettre la dissolution des éléments d’alliage dans la matrice d’aluminium. La durée de maintien varie en fonction de la composition de l’alliage, du type de produit ou du procédé de fabrication, ainsi que de l’épaisseur de la section du matériau.
Phase de trempe
Refroidissement rapide : Après la période de maintien, l’alliage est rapidement refroidi ou trempé. La trempe implique l’utilisation d’un milieu approprié, tel que l’eau, un agent de trempe polymère ou l’air, pour refroidir rapidement le matériau. Ce refroidissement rapide empêche la reprécipitation des éléments d’alliage et les maintient dans un état de solution solide. Les délais de trempe autorisés (délais d’immersion) sont généralement dictés par le type de produit ou le procédé de fabrication et l’épaisseur de la section du matériau, et varient généralement de 5 à 15 secondes. De plus, certains procédés exigent que le matériau conserve ses propriétés « telles que trempées » en empêchant le processus de vieillissement naturel après la trempe. Cela est généralement réalisé par réfrigération du matériau rapidement après la fin de la phase de trempe.
Avantages du traitement thermique par solution
Amélioration de la ductilité : Le traitement thermique par solution améliore généralement la ductilité de l’alliage d’aluminium.
Homogénéisation : Le procédé permet d’obtenir une distribution plus homogène des éléments d’alliage dans tout le matériau.
Préparation au vieillissement : Le traitement par solution est souvent une étape préalable aux processus de vieillissement ultérieurs qui confèrent une résistance et une dureté supplémentaires à l’alliage.
Alliages couramment traités
Alliages aéronautiques : Les alliages d’aluminium utilisés dans l’industrie aéronautique, tels que les séries 2xxx et 7xxx, sont souvent soumis à un traitement thermique par solution.
Alliages corroyés : Certains alliages d’aluminium corroyés, y compris ceux de la série 6xxx, sont couramment soumis à un traitement thermique par solution.
Importance du processus de traitement thermique par solution de l’aluminium
En résumé, le processus de traitement thermique par solution de l’aluminium est une étape cruciale pour optimiser les propriétés mécaniques des alliages d’aluminium. En dissolvant les éléments d’alliage et en obtenant une solution solide uniforme, le matériau devient plus ductile et est mieux préparé pour les étapes de traitement ultérieures et les traitements thermiques, tels que le vieillissement, afin d’améliorer encore sa résistance et sa dureté.
