Aluminium 5052 vs Aluminium 6061 : Guide complet

Les alliages d'aluminium se retrouvent partout, qu'il s'agisse de l'industrie aérospatiale, de l'automobile ou des panneaux de revêtement de sol. Comme son nom l'indique, l'aluminium est le métal principal de l'alliage d'aluminium avec différents éléments d'alliage tels que le cuivre, le magnésium, le zinc, l'étain, le nickel et le lithium et est ensuite classé en différentes séries d'alliages d'aluminium. Les alliages d'aluminium se trouvent dans diverses applications, tant en forgeage qu'en coulée. Cet article couvrira deux alliages d'aluminium corroyés de séries différentes, à savoir 5xxx et 6xxx. La série 5xxx ne peut pas être traitée thermiquement, tandis que la série 6xxx peut être traitée thermiquement. Les deux alliages contiennent du magnésium parmi les éléments d’alliage. Cet article vous aidera à comprendre les différences et les similitudes des deux alliages en renforçant l'importance de la sélection du bon matériau pour une application particulière.

Alliage d'aluminium 5052

Le principal élément d’alliage du 5052 est le magnésium (Mg), à l’exception de l’aluminium, métal de base. Il a une bonne soudabilité et maniabilité. Comme cet alliage ne peut pas être traité thermiquement, la résistance mécanique est obtenue par écrouissage. Eh bien, non traitable thermiquement signifie que les propriétés mécaniques ne peuvent pas être modifiées en utilisant des traitements thermiques en raison de l’absence de formation de précipité. Dans les alliages traitables thermiquement, des précipités se forment et le vieillissement entraîne la taille la plus optimisée des précipités, ce qui à son tour offre des propriétés mécaniques améliorées. Ici, dans ce cas, l'écrouissage est utilisé pour former des dislocations qui sont également un mécanisme de renforcement. Ainsi, la résistance de l’alliage d’aluminium 5052 est augmentée par le travail à froid. Après écrouissage, la densité de dislocation augmente à mesure que la résistance au mouvement de dislocation augmente. Il présente également une bonne résistance à la corrosion. Il est également disponible dans diverses conditions de revenu telles que les états recuit, H32, H34, H36 et H38.

À quoi sert l’aluminium 5052

L'alliage d'aluminium 5052 est utilisé dans de multiples applications, notamment les panneaux de revêtement de sol, les fils, les fûts de produits chimiques, les feuilles, les récipients sous pression, les conteneurs [3], les horloges, les appareils électroménagers, les rivets, les armoires de cuisine, la fabrication d'autobus et de camions, les pièces de carrosserie automobile, les avions et les applications marines. , l'éclairage public et est également utilisé dans des applications architecturales.

Alliage d'aluminium 6061

Les principaux éléments d'alliage des aluminiums 6061 sont le magnésium (Mg) et le silicium (Si) ainsi que l'aluminium, le métal de base. Comme il a déjà été mentionné, cet alliage peut être traité thermiquement, ce qui signifie qu'il forme des précipités de magnésium et de silicium, ce qui augmente ses propriétés mécaniques. Un certain nombre de cycles de traitement thermique sont utilisés tels que T1, T2… T7. Nous discuterons ici du 6061 en condition T6, également connue sous le nom de vieillissement artificiel [5]. À 533 °C, le 6061 est traité thermiquement pendant une période de temps suffisante et cette étape est effectuée pour l'homogénéisation. Ensuite, la trempe du 6061 conduit au grippage des mouvements des atomes et plus tard le vieillissement se fait à 160 °C pendant 18 heures [6].  

À quoi sert l’aluminium 6061 ?

Il est utilisé dans des applications structurelles et automobiles telles que les revêtements de sol, les rivets, les châssis de camions [7], les composants de moteurs, les wagons, les navires [7], les revêtements d'hélicoptères, les escaliers, les composants de transmission, les composants de châssis et les composants de suspension.

Tableau des qualités des feuilles d'aluminium

Voici le tableau de formabilité ou d’ouvrabilité des différentes qualités de tôle d’aluminium.

 Les alliages d'aluminium 1100, 5052 et 3003 sont une meilleure option que 2011

Types de tôle d'aluminium

Un tableau des différents types de tôles d'aluminium est donné ci-dessous qui sont sur le marché pour leur fonctionnement efficace dans les applications concernées [12].

Qualités des plaques d'aluminium

Voici les quelques qualités d'alliages d'aluminium utilisées pour les plaques.

Tailles des plaques d'aluminium

Les plaques sont disponibles en différentes épaisseurs et sont généralement considérées comme des plaques si l'épaisseur est supérieure à 6 mm. Différentes dimensions de tôles fabriquées à partir d'alliages d'aluminium sont indiquées ci-dessous ;

Feuille d'aluminium 60 X 120

60*120 signifie que 60 est la longueur et 120 est la largeur en pouces et son épaisseur peut varier selon les besoins. Ces dimensions sont généralement utilisées dans les industries et les applications de construction.

1/4 feuille d'aluminium 5052

¼ signifie que la plaque a une épaisseur de ¼ pouces (0.25 pouce ou 6.35 mm). De telles plaques offrent une bonne combinaison de résistance, de corrosion, d'aptitude au formage et d'ouvrabilité. La taille standard de la feuille est de 4 pieds * 8 pieds, mais des tailles personnalisées sont également fabriquées selon les besoins. Il est utilisé dans la construction, les réservoirs de stockage et les pièces automobiles.  

Feuille d'aluminium 4x4

Il s’agit d’une feuille de forme carrée couramment utilisée dans de nombreuses applications. 4*4 signifie que 4 pieds de longueur et 4 pieds de largeur de la plaque. Il est disponible sous forme de finition usinée, brossée et anodisée.

Feuille d'aluminium de 1/16 d'épaisseur

Cette dimension est utilisée dans les applications légères et est considérée parmi les plaques minces.

Quelle est la différence entre l'aluminium 6061 et 5052 ?

Les différences ainsi que les similitudes entre 6061 et 5052 seront discutées dans cette section concernant les propriétés mécaniques, les compositions chimiques, les propriétés physiques et les applications.

Compositions chimiques des alliages d'aluminium 5052 et 6061

Le tableau suivant donne la composition chimique des alliages d’aluminium 5051 et d6063.

Quelle est la densité des alliages d’aluminium 5051 et 6061 ?

La densité de l'alliage d'aluminium 5052 est de 2.68 g/cm³ ^{, tandis que celle de l'alliage 6061 est de 2.70 g/ cm³} . L'alliage 6061 est donc relativement plus dense que l'alliage 5052.

Module d'Young de l'aluminium 5052 vs 6061

Le module de Young de 5052 est de 70.3 GPa et le module de Young de 6061 est de 69 GPa [16].

Force 5052 contre 6061

La résistance à la traction et la limite d'élasticité ultimes de l'aluminium 6061 sont respectivement de 290 MPa et 241 MPa. Au contraire, la résistance à la traction et la limite d'élasticité de l'aluminium 5052 sont respectivement de 228 MPa et 193 MPa.

Conductivité thermique 5052 vs 6061

La conductivité thermique de l'aluminium 6061 à température ambiante est de 152 W/m·K et 138-150 W/m·K est la conductivité thermique de l'aluminium 5051 qui est légèrement inférieure à celle du 6061 mais présente toujours de bonnes propriétés thermiques.

Poids

Comme la densité du 6061 est légèrement supérieure à celle de l'alliage 5051, le 6061 sera donc plus lourd si les mêmes dimensions ou volumes des produits fabriqués à partir des deux alliages sont pris.

Prix ​​5052 contre 6061

Le coût dépend du matériau, des conditions de traitement thermique, des conditions de finition, des dimensions, de la disponibilité et de la demande. Lors de la prise en compte des coûts, tous ces facteurs doivent être gardés à l’esprit. Pour vous donner une idée, le coût de la feuille 6061 en condition T6 pour 18*12 est de ~63.33 dollars [25] et le coût de 5052 est de 7.76 $ pour 0.02 feuille en condition H32.

Les feuilles d'aluminium 5052 sont-elles pliables

Oui, les feuilles d'aluminium 5052 sont de l'aluminium pliable. De nombreux facteurs interviennent pour influencer la capacité de pliage de l'aluminium 5052, notamment le rayon de courbure, la lubrification, le revenu, l'épaisseur de la tôle, le retour élastique, l'expérience de l'opérateur ainsi que l'outillage et l'équipement. Pour le 5052, un rayon généralement plus grand est préféré pour le pliage. La lubrification réduit la friction, ce qui participe également à un pliage réussi. La sélection d’une matrice, d’un équipement, d’un poinçon et d’une cintreuse appropriés est essentielle pour le pliage. 5052 en état de trempe H32 est bon pour le pliage. Le 5052 a la capacité de rebondir après flexion, une épaisseur et un degré de flexion appropriés sont donc importants pour surmonter le phénomène de retour élastique.

Les aluminiums 6061 sont-ils pliables

Oui, les aluminiums 6061 sont pliables. Cela dépend des conditions du traitement thermique. En recuit, un allongement de 6061 est satisfaisant. Sa souplesse diminue à mesure qu'on s'approche de T4 (vieillissement naturel) et T6 (vieillissement artificiel). Il est recommandé que le 6061 soit plié en condition T4 puis vieilli artificiellement (T6). La taille des grains joue un rôle important dans la capacité de pliage ainsi que dans les propriétés mécaniques. Les phénomènes de retour élastique sont plus susceptibles de se produire en cas de T4. Aucun phénomène de ce type ne se produira dans l'état T6 en raison de sa limite d'élasticité élevée par rapport au T4.

Usinabilité de l'aluminium 6061

Le 6061 a de bonnes propriétés d'usinabilité et certains paramètres peuvent influencer l'usinabilité du 6061. Ces facteurs comprennent la dureté du matériau, la sélection d'un outil avec une géométrie appropriée, la vitesse de coupe et la lubrification. Le 6061 est un matériau plus doux et facile à usiner en empêchant l’usure de l’outil. Dans ce cas, la durée de conservation de l’outil sera également augmentée. La formation de copeaux de 6061 rend le processus gérable et efficace en évitant le blocage. De plus, la chaleur se dissipe efficacement dans le 6061, ce qui empêche la surchauffe ou la brûlure du composant et protège également l'outil de la déchirure.

Usinabilité de l'aluminium 5052

L'usinabilité du 5052 est passable. La présence de magnésium comme élément d'alliage pourrait réduire l'usinabilité du 5052. Une vitesse de coupe relativement plus élevée est préférée pour les aluminiums 5052. Le 6061 présente une meilleure usinabilité que le 5052. Pour le 5052, une bonne évacuation des copeaux formés est requise pour une bonne finition de surface et un processus fluide. Des outils de coupe à grande vitesse ou des outils en carbure sont recommandés pour la coupe. La lubrification et les liquides de refroidissement sont essentiels lors de la coupe [33].

Finition

5052 et 6061 sont disponibles sous diverses formes finies dans différents états de finition de surface. Tout en reprenant les formes de finition du 6061, il est disponible en composants structurels, pièces extrudées, barres en alliage d'aluminium et composants usinés. Le 5052 est disponible en tubes carrés en aluminium 5052, en tôles, en pièces usinées, en assemblages soudés et en pièces formées. En cas de finition de surface, les 6061 et 5052 peuvent être obtenus à l'état brossé, usiné, anodisé, peint ou enduit selon les exigences de l'application.

Faire 5052 contre 6061

Le 6061 offre une résistance et une rigidité relativement élevées. Dans les composants structurels, le 6061 est préféré tandis que le 5052 offre une bonne formabilité par rapport au 6061 et est utilisé dans la fabrication de feuilles. Les deux offrent une bonne résistance à la corrosion et une bonne soudabilité. L'usinabilité du 5052 est inférieure à celle du 6061. Différents éléments d'alliage sont utilisés dans le 6061 (Mg+Si+Al) et le 5052 (Mg+Cr+Al). Le T6 du 6061 offre un bon ensemble de propriétés et l'état de trempe H32 est plus célèbre pour le 5052.

Alliage d'aluminium le plus courant pour l'usinage

L'alliage d'aluminium le plus couramment utilisé pour l'usinage est le 6061. Ce matériau peut être usiné à l'aide de nombreux procédés tels que le fraisage, le perçage, le tournage et le taraudage. De plus, le 6061 est facilement accessible sous forme de tiges, tôles et plaques pour l'usinage.

Alliage d'aluminium le moins cher

L'alliage d'aluminium 1100 est considéré comme moins cher parmi les alliages d'aluminium car il s'agit d'une forme d'aluminium approximativement pure. En comparant le 5052 et le 6061, le 5052 est moins cher que le 6061 en raison des éléments d'alliage, du mode de fabrication et du processus de traitement thermique. Les tôles d'acier en aluminium sont également disponibles sur le marché où les aciers sont recouverts d'aluminium.

Meilleur aluminium pour le pliage

Parmi les 6061 et 5052, l'aluminium H32 (5052) a des propriétés de flexion supérieures à celles du 6061. Le 6061 a de meilleures propriétés d'extrusion et peut être façonné en tés, barres d'alliage, tubes et angles.

Dissipateur thermique en alliage d'aluminium

En comparant le meilleur dissipateur thermique entre 5052 et 6061, il possède une meilleure conductivité mécanique et thermique par rapport au 5052. Ainsi, le 6061 est considéré comme un meilleur alliage d'aluminium pour dissipateur thermique [38].

Aluminium pour la construction de bateaux

Les 5052 sont couramment utilisés pour la construction de bateaux en raison de leur bonne résistance, de leur maniabilité et de leur formabilité ainsi que de leur haute résistance à la corrosion. Habituellement, les coques de bateaux et autres pièces de bateaux sont fabriquées en utilisant le 5052. Le 6061 est également utilisé pour cette application en raison de sa haute résistance à la corrosion et les cadres et superstructures sont formés par le 6061.

Pourquoi choisir les pièces en aluminium personnalisées Tuofa

Un guide comparatif intégré dans cet article, qui permettra au lecteur de comprendre les alliages d'aluminium 5052 et 6061. Les deux alliages, 6061 et 5052, ont leurs propres avantages et inconvénients. Le 6061 est plus résistant que le 5051 avec de meilleures propriétés d'extrusion. D'autre part, le 5051 a une meilleure formabilité et une meilleure capacité de travail de la tôle. Tout en parlant de l'abordabilité, le 5051 est disponible à des tarifs moins chers que le 6061. Les deux alliages possèdent une bonne résistance à la corrosion et une bonne soudabilité. Divers traitements thermiques sont utilisés pour la fabrication des alliages d'aluminium 5052 et 6061 pour diverses applications. Ces alliages sont disponibles dans différentes finitions de surface telles que laminées, anodisées, revêtues et peintes. La sélection du traitement thermique, du mode de fabrication et du processus d'usinage corrects est aussi importante que le bon matériau pour des applications spécifiques.

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FAQ

Aluminium 3003 contre 5052

Les aluminiums 3003 et 5052 ont une bonne formabilité, maniabilité et soudabilité. Le 5052 a une meilleure résistance à la corrosion et une résistance supérieure à celle du 3003. Le 3003 est plus doux que le 5052.

Soudage 5052 à 6061

Le 5052 peut être soudé avec le 6061, en utilisant le soudage TIG ou MIG en utilisant un mastic approprié. Évitez la présence d’électrolyte, sinon il formerait une cellule et entraînerait une corrosion galvanique.