L’aluminium est l’un des métaux les plus polyvalents utilisés de nos jours, occupant la deuxième place après le fer en termes de consommation mondiale. Sa combinaison de légèreté, de solidité, de résistance à la corrosion, de conductivité thermique et électrique, et de recyclabilité en fait un choix idéal pour les applications dans l’aérospatiale, l’automobile, la fabrication, la distribution d’énergie et bien d’autres secteurs. Afin d’améliorer ses propriétés, l’aluminium est souvent allié à des éléments comme le cuivre, le magnésium, le manganèse, le silicium, l’étain et le zinc, donnant ainsi lieu à une vaste gamme d’alliages adaptés à des applications spécifiques.

Applications courantes de l’aluminium

• Des composants automobiles comme les structures de carrosserie, les pièces de moteur et les jantes
• Des structures aérospatiales, y compris les fuselages et les ailes
• Des éléments architecturaux tels que les cadres de fenêtres, les façades et les toitures
• Des projets de construction et d’infrastructures, y compris les ponts et les charpentes
• L’électronique grand public comme les ordinateurs portables, les téléphones intelligents et les tablettes
• Des appareils industriels et ménagers
• Des navires et la construction navale
• Voitures de chemin de fer et trains à grande vitesse
• Fabrication de machines et d’équipements

Avec autant d’alliages disponibles, il est essentiel de comprendre les systèmes de numérotation des alliages d’aluminium. Ces systèmes fournissent des renseignements essentiels sur la composition, les propriétés et les performances potentielles d’un alliage. Cependant, les conventions de désignation peuvent varier selon les régions et les fournisseurs, ce qui rend le choix du bon matériau difficile sans accompagnement adéquat.

Cet article présente les principaux systèmes de désignation des alliages d’aluminium utilisés à l’échelle mondiale – ANSI/AA, UNS, EN et ISO – et explique comment un même alliage peut être identifié différemment selon chaque système. Nous examinerons aussi les deux principales catégories d’alliages, soit les alliages forgés et coulés, les familles associées à chacune, ainsi que les facteurs clés à considérer lors du choix d’un alliage d’aluminium. Bien comprendre ces systèmes vous aidera à évaluer vos options, comparer les matériaux et sélectionner l’alliage le mieux adapté à votre application.

Désignations des alliages d’aluminium : ANSI, UNS, EN et ISO

Les alliages d’aluminium sont classés selon plusieurs systèmes de désignation normalisés, chacun visant à uniformiser l’identification des compositions et des propriétés des alliages. Une bonne connaissance de ces systèmes permet de cerner rapidement les caractéristiques clés d’un alliage et de comparer des matériaux d’une région à l’autre.

ANSI/AA – L’Association de l’aluminium

Le système ANSI/AA, élaboré par l’Association de l’aluminium, est le plus utilisé en Amérique du Nord. Les noms d’alliages commencent par « AA » suivi de quatre chiffres (AA ####), le premier chiffre indiquant l’élément d’alliage principal.

UNS – Système de numérotation unifié

Le système UNS est utilisé dans toute l’Amérique du Nord pour les métaux et alliages. Les désignations commencent par la lettre « A » suivie de cinq chiffres (A#####). Certains numéros UNS correspondent aux désignations AA existantes, tandis que d’autres fournissent des informations supplémentaires sur la composition chimique.

EN – Norme européenne

Élaboré par l’Union européenne, le système EN harmonise les désignations d’alliages entre les pays membres. Il utilise le préfixe « EN », suivi de « AC » pour les alliages coulés ou « AW » pour les alliages forgés, puis d’un code à quatre chiffres (EN AC/AW ####). Sa structure s’apparente à celle du système AA.

ISO – Organisation internationale de normalisation

Le système ISO se distingue des autres. Les désignations commencent par « Al », suivies des pourcentages des principaux éléments d’alliage, ce qui permet d’identifier facilement les métaux principaux dans chaque alliage.

Comparaison entre les systèmes

Voici un exemple illustrant comment un même alliage d’aluminium est désigné dans chaque système :

Forgé ou coulé : Classification des alliages d’aluminium

Les alliages d’aluminium se divisent en deux grandes catégories : les alliages forgés et les alliages coulés. Les alliages forgés sont travaillés mécaniquement (par laminage, extrusion ou forgeage) afin d’améliorer leur résistance, leur ductilité et leur structure de grain. Les alliages coulés, quant à eux, sont fondus puis versés dans des moules, ce qui les rend idéaux pour produire des formes complexes.

Chacune de ces catégories comprend des alliages traitables thermiquement ou non, selon que le traitement thermique peut améliorer leurs propriétés mécaniques.

Chez thyssenkrupp Matériaux NA Canada, les alliages sont identifiés selon le système de désignation ANSI/AA (Association de l’aluminium), qui les regroupe en familles selon leur principal élément d’alliage. Ce cadre permet de classer de façon uniforme les produits forgés et coulés, facilitant le choix des alliages selon les besoins de chaque application.

Alliages d’aluminium forgés

Les alliages forgés sont travaillés mécaniquement par laminage, extrusion ou forgeage, ce qui leur confère une résistance, une ténacité et une ductilité accrues. Ils sont utilisés dans des applications où la performance structurelle et la fiabilité sont essentielles.

Ils sont identifiés par un système de numérotation à quatre chiffres, reflétant l’élément d’alliage principal et la série.

• Premier chiffre : indique la série d’alliage (1xxx à 7xxx) selon l’élément d’alliage principal.
• Deuxième chiffre : généralement un indicateur de modification (0 = composition originale, 1 à 9 = variante).
• Deux derniers chiffres : identifient l’alliage spécifique dans la série. Pour la série 1xxx (aluminium pur), ils indiquent une pureté minimale supérieure à 99,0 % ; pour les autres séries (2xxx–8xxx), il s’agit d’identifiants séquentiels.

Exemples :

• Alliage d’aluminium 1100 : 1 = série 1000 (aluminium pur), 1 = version modifiée, 00 = alliage spécifique
• Alliage d’aluminium 6061 : 6 = série 6000 (alliage magnésium-silicium), 0 = composition originale, 61 = alliage spécifique

Aperçu des séries d’alliages forgés :

• 1xxx – Aluminium pur : pureté ≥99 % ; excellente résistance à la corrosion et conductivité ; utilisé dans les industries électrique et chimique.
• 2xxx – Alliages au cuivre : rapport résistance/poids élevé ; idéal pour les composants aérospatiaux.
• 3xxx – Alliages au manganèse : résistance modérée et bonne aptitude au formage ; utilisés pour la toiture, la cuisson et l’architecture.
• 4xxx – Alliages au silicium : point de fusion abaissé, meilleure fluidité ; utilisés pour les baguettes de soudure, les plaques de brasage et les composants de moteurs.
• 5xxx – Alliages au magnésium : résistance à la traction élevée et résistance à la corrosion ; courants dans les structures marines.
• 6xxx – Alliages magnésium-silicium : bon équilibre entre résistance, usinabilité et résistance à la corrosion ; utilisés pour les extrusions architecturales et les pièces automobiles.
• 7xxx – Alliages au zinc : résistance très élevée ; utilisés dans l’aérospatiale, les véhicules militaires et l’équipement mobile.
• 8xxx – Divers alliages : souvent à base de fer, d’étain ou de lithium.
• 9xxx – Réservé à un usage futur.

Alliages d’aluminium coulés

Les alliages coulés sont obtenus en versant l’aluminium fondu dans des moules, ce qui les rend parfaites pour les formes complexes et les pièces qui ne nécessitent pas de travail mécanique important. Ils offrent une bonne résistance à la corrosion, une excellente usinabilité, et sont avantageuses au niveau du prix pour la production en grande quantité, mais leur ductilité et leur résistance sont généralement inférieures à celles des alliages forgés.

Ils sont classés à l’aide d’un système de numérotation à quatre chiffres suivi d’un point décimal, où le chiffre après le point indique la forme du produit : 0 = pièce moulée, 1 ou plus = lingot.

Aperçu des séries d’alliages coulés :

• 1xx.x : Aluminium pur
• 2xx.x : Principalement alliés au cuivre
• 3xx.x : Principalement alliés au silicium ; couvrent environ 90 % des moulages grâce à leur grande fluidité et résistance à l’usure
• 4xx.x : Alliages à base de silicium
• 5xx.x : Alliages au magnésium
• 6xx.x : Non utilisé
• 7xx.x : Alliages au zinc ; peuvent contenir du cuivre et du magnésium
• 8xx.x : Alliages à l’étain
• 9xx.x : Non utilisé

Facteurs à considérer dans le choix d’un alliage d’aluminium

Le choix du bon alliage d’aluminium n’est jamais une décision universelle : il faut trouver un équilibre entre les exigences de performance, les considérations de coûts et les facteurs environnementaux. La première étape consiste à bien comprendre les besoins précis de votre application. Par exemple, les environnements marins nécessitent des alliages très résistants à la corrosion comme le 5083, tandis que l’aérospatiale mise sur des grades très résistants comme le 7075, capables de supporter des contraintes extrêmes.

Le poids est un autre critère essentiel. La légèreté naturelle de l’aluminium en fait un choix de premier plan pour les secteurs où la réduction de la masse améliore l’efficacité, comme l’automobile et l’aérospatiale. La résistance à la corrosion est tout aussi importante pour les composants exposés à l’humidité, à l’eau salée ou à des produits chimiques industriels : les alliages des séries 1000 et 5000 excellent dans ces conditions.

Les exigences de fabrication influencent aussi le choix de l’alliage. La série 6000, par exemple, offre une usinabilité et une soudabilité exceptionnelles, ce qui la rend idéale pour les composants structuraux et les pièces complexes. Le coût doit également être pris en compte : les alliages non traitables thermiquement sont souvent plus économiques pour des usages généraux.

Optimisez vos performances grâce à un partenaire aluminium de confiance

Choisir le bon alliage d’aluminium n’est qu’une partie de l’équation : s’appuyer sur un fournisseur de confiance vous assure la performance, la qualité et le soutien technique dont votre application a besoin. Chez thyssenkrupp Matériaux NA Canada, nous combinons une expertise technique approfondie à un vaste inventaire pour vous proposer des alliages qui offrent une valeur immédiate et à long terme.

Notre équipe travaille en étroite collaboration avec ses clients pour naviguer parmi les options de matériaux, en équilibrant exigences de performance, conditions d’utilisation et contraintes budgétaires. Nous maintenons en inventaire une large gamme d’alliages pour des secteurs variés, notamment :

• Aérospatiale et défense : Des alliages comme le 2024, le 7050, le 7075 et le 6013 sont réputés pour leur grande résistance, leur résistance à la fatigue et leurs performances en conditions extrêmes.
• Applications marines et résistantes à la corrosion : Les grades comme le 5083 et le 5086 sont conçus pour résister à l’exposition à l’eau salée et aux environnements difficiles.
• Secteurs électrique et automobile : Les alliages 6101, 6063 et 6020 offrent une excellente conductivité, une bonne formabilité et une finition de surface supérieure.
• Usinage de précision et fabrication : Des alliages comme le 2011, le 6262, le CASTMIC6 et le CAST5000 garantissent une usinabilité remarquable, une grande stabilité dimensionnelle et une excellente qualité de surface.

Nous proposons également des services de découpe et de transformation de précision pour livrer des feuilles, plaques et profilés d’aluminium selon vos spécifications, ainsi qu’un système de commande en ligne simple d’utilisation pour obtenir une soumission et passer vos commandes facilement. Que votre priorité soit la résistance à la corrosion, la légèreté ou la précision d’usinage, thyssenkrupp Matériaux NA Canada dispose des matériaux, de l’expertise et des services pour soutenir la réussite de vos opérations.

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