Presque tous les alliages d'aluminium pour la fonderie contiennent de 5 à 22 % de silicium (Si) – Le silicium rend l'alliage plus fluide de telle sorte qu'il remplit le moule et reproduit les détails fins même dans des sections peu épaisses. En ajoutant en plus du cuivre (Cu) ou du magnésium (Mg), on obtient des alliages qui se durcissent avec le temps. On utilise les alliages simples Al-Si pour les pièces de marine, la quincaillerie et les ustensiles de cuisine à cause de leur bonne résistance à la corrosion par l'eau salée ; on les utilise pour des pistons et la paroi des cylindres à cause de leur bonne conductivité thermique et de leur coefficient d'expansion faible. D'une manière générale, les alliages d'aluminium pour la fonderie ont une ductilité et une tenue mécanique plus faibles que les alliages utilisés pour le forgeage qui durcissent avec le temps – peu ont une résistance à la traction supérieure à 350 MPa.

Composition (résumé)

Al + 5 - 22% Si, parfois avec un peu de Cu, Mg ou Zn pour permettre le durcissement dans le temps.

Le matériau dans un produit

Les alliages d'aluminium pour la fonderie contiennent presque tous du silicium pour les rendre fluides ce qui permet des pièces coulées avec une bonne finition et reproduisant les détails.

Recommandations pour la conception

Les alliages d'aluminium pour la fonderie sont conçus pour être fluides de manière à ce qu'ils remplissent les moules et reproduisent bien les détails – la manière la plus efficace d'atteindre ce but est d'allier avec du silicium. Certains des alliages sont conçus pour l'injection, certains pour la fonderie en moule permanent et certains pour la fonderie en sable. Le principal défi pour la coulée d'aluminium est de tenir compte du retrait de 3,5 à 8,5 % qui se produit lors de la solidification ; ceci nécessite de concevoir les moules pour obtenir les dimensions finales correctes et d'éviter les déchirures à chaud, les craquelures ou les porosités. Malgré ces contraintes, on peut réaliser des objets coulés en aluminium de grande complexité. Des développements récents dans la rhéo-fonderie et la fonderie avec compression permettent de surmonter certains des problèmes de précision dimensionnelle.

Les propriétés mécaniques des alliages pour la fonderie sont moins bonnes et plus variables que celles des séries de forgeage.

Notes techniques

Il n'y a pas de système de classement des alliages d'aluminium pour la fonderie qui soit accepté de manière internationale. Dans le système le plus largement utilisé (le système AAUS), le premier chiffre indique le groupe de l'alliage. Dans le groupe 1xx.x, les deux chiffres suivants indiquent le pourcentage minimum d'aluminium ; ainsi donc 150.x indique une composition contenant un minimum de 99,5 % d'aluminium. Le chiffre à droite du point décimal indique la forme du produit fabriqué : 0 signifie fonderie et 1 signifie lingot. Dans les groupes 2xx.x et 9xx.x, les deux chiffres qui suivent le 2 ou le 9 sont simplement des nombres séquentiels. Le chiffre à droite du point décimal indique à nouveau la forme du produit fabriqué. Les alliages qui durcissent avec le temps portent le suffixe T et un nombre de 0 à 8 pour indiquer l'état du traitement thermique.

Applications typiques

Construction aéronautique, construction automobile – pistons, boîtiers d'embrayage, pots d'échappement ; châssis injectés et boîtiers pour des appareils ménagers et électroniques.