Modélisation du traitement thermique d'homogénéisation, de l'influence de la vitesse de refroidissement et l'effet d'ajout du magnésium sur les propriétés mécaniques des alliages à base d’aluminium, cas des alliages Al-Sn, Al-Cu et Al-Si.

Abstract

Bien que l'aluminium soit parfois utilisé tel quel, on lui ajoute souvent de petites quantités d'autres métaux pour obtenir des alliages aux propriétés particulières. Certains éléments d'alliage augmentent la résistance mécanique ou la résistance à la corrosion. D'autres améliorent l'aptitude à l'usinage, la malléabilité, la soudabilité et la résistance aux températures élevées. La gamme d'alliages très étendue permet de trouver celui qui correspond aux contraintes d'utilisation envisagées, les propriétés mécaniques de l'aluminium peuvent être modifiées avec l'addition d'autres métaux, notamment le magnésium, le cuivre, l'étain et le silicium. Et afin de maîtriser et d'améliorer la qualité et les propriétés des produits finaux, le défi industriel majeur réside dans la possibilité de contrôler la morphologie, la taille des microstructures dans des pièces coulées ainsi que leurs défauts, raison pour laquelle on s'intéresse à maîtriser la croissance et la germination des alliages, et les structures qui s'y développent, lors du processus de solidification. La modélisation est un outil précieux dans la maîtrise de la solidification, du phénomène d'homogénéisation et de l'évolution des propriétés mécaniques des alliages en question. Notre étude a été appliquée pour différents alliages : Aluminium-Etain, Aluminium-Etain-Magnésium, Aluminium-Cuivre, Aluminium-Cuivre-Magnésium, Aluminium-Silicium et Aluminium-Silicium-Magnésium en étudiant l'influence de l'homogénéisation par la variation systématique des trois paramètres : temps, température et composition. Ensuite, l'étude de l'influence de l'ajout d'étain, cuivre, silicium et magnésium et de la vitesse de refroidissement sur le processus de refroidissement et l'évolution des propriétés mécaniques suivantes : la dureté, la contrainte de traction et l'élasticité. En général, la microstructure et le comportement mécanique des alliages d'aluminium sont directement impactés par certains paramètres tels que la composition, la vitesse de refroidissement et le processus d'homogénéisation.