Plaque aluminium 5052 o h14 h24
« Plaque d'aluminium 5052 O H14 H24 » ressemble à une simple étiquette de catalogue, mais cachée dans ces lettres et ces chiffres se cache une histoire complète sur la façon dont le même alliage peut se comporter comme trois matériaux très différents. Au lieu de considérer le 5052 comme un produit unique, il est plus précis de le considérer comme une famille de conditions de trempe qui permettent aux concepteurs de « régler » la personnalité du métal : doux et formable, équilibré et stable, ou solide et résilient.
Du point de vue de l’alliage, rien de fondamental ne change. Il s'agit du même alliage d'aluminium contenant du magnésium, avec une bonne résistance à la corrosion et une bonne soudabilité. Ce qui change, c'est son état de contrainte interne, sa structure granulaire et la façon dont il réagit à la flexion, au formage, aux vibrations et au service à long terme. C’est ce que vous disent réellement les désignations O, H14 et H24.
Ce qu'il y a vraiment 5052 sous la surface
À la base, le 5052 est un alliage aluminium-magnésium. Il ne peut pas être traité thermiquement ; autrement dit, sa force ne vient pas d'un vieillissement artificiel comme les séries 6xxx ou 7xxx. Au lieu de cela, il repose sur un écrouissage et parfois un recuit partiel. C’est pourquoi les codes de trempe commençant par H sont si essentiels pour cet alliage.
Une fenêtre de composition chimique typique pour la plaque 5052 est :
- Magnésium (Mg) : 2,2 à 2,8 %
- Chrome (Cr) : 0,15 à 0,35 %
- Manganèse (Mn) : jusqu'à 0,10 %
- Fer (Fe) : jusqu'à 0,40 %
- Silicium (Si) : jusqu'à 0,25 %
- Cuivre (Cu) : jusqu'à 0,10 %
- Zinc (Zn) : jusqu'à 0,10 %
- Autres chacun : jusqu'à 0,05 %
- Autres total : jusqu'à 0,15 %
- Aluminium (Al) : équilibre
Cette combinaison est délibérément conservatrice sur le cuivre et le zinc, qui peuvent tous deux nuire à la résistance à la corrosion dans des environnements agressifs. Le magnésium, quant à lui, est une solution solide qui renforce le métal et contribue à maintenir une bonne résistance aux atmosphères marines et aux légers polluants industriels. Le chrome agit comme un raffineur de grain et contribue à la ténacité et à un meilleur comportement à la fatigue.
Étant donné que le 5052 ne peut pas être renforcé de manière significative par traitement thermique, les fabricants ont recours au travail à froid (déformation plastique contrôlée à température ambiante) pour augmenter sa résistance. Jusqu'où ils poussent ce travail à froid et s'ils le ramollissent partiellement par la suite, cela détermine si vous vous retrouvez avec O, H14 ou H24.
O Temper : L’alliage dans sa forme la plus honnête
Dans le 5052‑O, l’alliage est entièrement recuit. Il s'agit d'un 5052 dépourvu de contraintes et de déformations résiduelles, la structure du grain étant autorisée à se détendre dans une configuration à plus faible énergie. Du point de vue de la conception, c'est la trempe que vous choisissez lorsque le formage sévère n'est pas négociable.
Les propriétés mécaniques typiques de la plaque 5052‑O sont :
- Résistance à la traction : environ 170 à 215 MPa
- Limite d'élasticité (décalage de 0,2 %) : environ 65 à 100 MPa
- Allongement : souvent 15 à 25 % ou plus selon l'épaisseur
Le caractère du 5052‑O se ressent dans l’atelier. Il contourne des rayons serrés sans protester, s'évase, s'étire profondément et forme des enceintes et des casseroles complexes avec un retour élastique minimal. Pour les pièces telles que les réservoirs de carburant, les boîtiers alambiqués ou les enceintes qui doivent être bridées, ourlées et étirées, cette trempe donne une marge de manœuvre aux fabricants.
Le compromis est évident : c’est le plus faible des trois. Cependant, pour de nombreuses applications, cela est acceptable car le 5052‑O présente une résistance bien supérieure à celle de la série 1xxx, très souple, et offre une résistance à la corrosion et une soudabilité supérieures. C'est également l'état le plus indulgent pour les opérations de soudage ultérieures, puisque la zone affectée par la soudure n'est pas considérablement plus douce que le matériau de base.
H14 Temper : Le tempérament « de travail » pour des performances équilibrées
Si la trempe O est l'alliage au repos, H14 est 5052 rendu pleinement alerte. La feuille ou la plaque est écrouie puis laissée récupérer juste assez pour qu'elle devienne stable lors du stockage et du service. Dans la plupart des publications sur les produits, le H14 est décrit comme étant « à moitié dur » ou « écroui à environ la moitié ». En termes pratiques, c'est la condition dans laquelle la résistance augmente considérablement et la formabilité reste raisonnable.
Les propriétés mécaniques typiques du 5052‑H14 sont :
- Résistance à la traction : environ 215 à 265 MPa
- Limite d'élasticité : environ 160 à 200 MPa
- Allongement : environ 7 à 12 % (en fonction de l'épaisseur)
Cette trempe est un incontournable pour les panneaux, les supports, les couvertures raidies et les composants structurels légers. Il se plie proprement à des rayons appropriés, peut être laminé et gère facilement la découpe, le poinçonnage et l'emboutissage modéré. C'est également un choix populaire pour les panneaux maritimes et de transport où la combinaison de résistance et de résistance à la corrosion doit coexister avec un besoin de planéité et de bonne finition de surface.
Du point de vue du soudage, H14 illustre une réalité importante : tout cycle thermique s'approchant des températures de recuit efface localement l'écrouissage dans la zone affectée thermiquement. Le long d'un cordon de soudure, le métal reviendra à un état plus proche de l'état O, tandis que le reste conservera les propriétés H14. Les concepteurs qui s'appuient sur la résistance H14 doivent tenir compte de ce ramollissement localisé lors de la spécification des tailles de soudure, de l'espacement des joints et du placement des raidisseurs.
H24 Temper : La force avec un souvenir de son doux passé
H24 ressemble, sur le papier, à une simple étiquette signifiant « écroui puis partiellement recuit ». En pratique, il s'agit d'un moyen de régler le 5052 pour qu'il vive entre les caractéristiques de O et H14, avec un biais vers une résistance plus élevée mais une formabilité améliorée par rapport à un état purement écroui.
Là où H14 est écroui à un niveau donné et maintenu à cet endroit, H24 est d'abord écroui plus sévèrement, puis soumis à un recuit partiel contrôlé. Cela atténue l'acuité de l'écrouissage, relâche certaines contraintes internes et améliore la ductilité, sans revenir complètement à l'état O mou.
Les propriétés mécaniques typiques du 5052‑H24 sont :
- Résistance à la traction : environ 230 à 280 MPa
- Limite d'élasticité : environ 180-230 MPa
- Allongement : souvent autour de 6 à 10 %
Dans l'atelier, le 5052‑H24 semble un peu plus coopératif que ses chiffres ne le suggèrent. Il est plus rigide et plus résistant aux bosses que le O, plus solide et légèrement moins souple que le H14, mais pas aussi impitoyable que les états plus durs comme le H34 ou le H38. Il convient aux applications où les panneaux doivent résister à la manipulation, aux vibrations et aux impacts occasionnels, tout en permettant un pliage et un formage fiables le long de lignes spécifiées.
En raison de leur résistance supérieure, les plaques H24 sont fréquemment utilisées dans les planchers de véhicules, les boîtes à outils, les récipients à pression modérée et les revêtements architecturaux où l'apparence et la résistance à la déformation comptent. Comme pour H14, la région affectée par la soudure perdra une partie importante de sa résistance écrouie, la conception de la soudure reste donc critique.
Pourquoi le choix du tempérament est plus important qu'il n'y paraît
La plus grande erreur dans la spécification de la plaque 5052 est de traiter « 5052 » comme la description décisive et de considérer l'état comme un détail mineur. Pour de nombreuses fabrications réelles, la trempe a un impact plus pratique que le numéro d’alliage lui-même.
Considérez trois points de vue différents :
- L'ingénieur de production se soucie des rayons de courbure, des taux de rebut et de la durée de vie des outils. Pour les emboutissages profonds et les brides sévères, O temper est l’allié ; pour les virages serrés répétitifs, un passage de H24 à H14 peut réduire considérablement les taux de fissuration.
- L'ingénieur en structure se concentre sur les marges de contrainte et la flèche. Pour la même épaisseur, le H24 offre une limite d'élasticité plus élevée que l'O, permettant des sections plus fines ou des portées plus longues si le formage est modeste. En simulation, remplacer H14 par O sans ajuster les hypothèses de rendement est un moyen facile de sous-estimer les facteurs de sécurité.
- Le planificateur de maintenance pense en termes de réparation des soudures et de modifications sur le terrain. L'état O est le moins sensible à la déformation et au ramollissement après soudage ; Les composants H14 et H24 gagneront des zones molles où la chaleur de soudure se propage, qui peuvent devenir des emplacements privilégiés pour la déformation ou la fatigue si elles ne sont pas prises en compte.
Le comportement sous-jacent à la corrosion reste sensiblement similaire à travers ces états car la chimie ne change pas ; ce qui change, c'est le profil de contraintes résiduelles, qui peut influencer la susceptibilité à la corrosion sous contrainte dans des environnements extrêmes. Dans les atmosphères marines et les environnements industriels typiques, le 5052 en O, H14 ou H24 conserve sa réputation de robustesse, notamment lorsqu'il est associé à des revêtements ou à une anodisation appropriés.
Une façon pratique de penser aux 5052 O, H14 et H24
Un modèle mental simple peut être utile :
- 5052‑O : pour les pièces qui doivent survivre aux opérations de formage les plus rudes et où la résistance est utile mais non critique.
- 5052‑H14 : pour les plaques et tôles à usage général où vous souhaitez un compromis équilibré entre formabilité et résistance statique.
- 5052‑H24 : pour les composants pour lesquels vous recherchez une résistance et une rigidité plus élevées sans passer par des états très durs qui rendent le formage risqué.
Tous trois partagent la même structure : un alliage d'aluminium riche en magnésium doté d'une bonne soudabilité, d'un caractère non magnétique et d'une résistance fiable à la corrosion. Ce qui change, c'est l'intensité avec laquelle cette colonne vertébrale a été travaillée et la quantité de ce travail qui a été relâchée.
De ce point de vue, le 5052 (un alliage, trois personnalités d'état distinctes) facilite l'alignement du choix du matériau sur la façon dont une pièce est formée, comment elle supporte la charge et comment elle sera réparée ou adaptée des années après avoir quitté l'usine.
https://www.al-sale.com/a/5052-o-h14-h24-aluminum-plate.html
