Élaboration et microstructure de nouveaux alliages al Si Cu de fonderie

Abstract

Les alliages de fonderie Al-Si sont largement utilisés dans les domaines de l’automobile et de l’aéronautique grâce a leurs excellentes propriétés de moulage, leur légèreté, leur résistance a la corrosion et leurs propriétés mécaniques intéressantes. Ces alliages ont l’avantage d’être recyclés à l’infini ce qui nous impose de prendre en considération la faisabilité par recyclage lors de l’élaboration de nouveaux alliages La microstructure des alliages d’aluminium de fonderie comprend des solutions solides sous forme de dendrites (hypo eutectiques), des eutectiques plus ou moins complexes (binaires, ternaires) et des constituants intermétalliques. On distingue 3 catégories d’alliages Al-Si Les alliages hypo eutectiques qui contiennent 5% a 10% Si, les alliages eutectiques avec 10% a 13% Si et les alliages hyper eutectiques qui contiennent plus de 13% Si. Les phases intermétalliques les plus présentes dans ces alliages sont -Al15 (FeMnCr) 3Si2, -Al5FeSi, -Mg2Si, –Al2Cu et Q-Al5Cu2Mg8Si6. 4 groupes d’alliages ont été élaborés, pour varier les taux de Si, Cu, Mg et Zn. Un traitement thermique a été appliqué, et les alliages ont été observés au microscopes optique et électronique a balayage, et des essais de dureté, de traction et de résilience ont été menés. On a observé une fragmentation et une sphéroïdisation des particules de Si eutectique après le traitement thermique sur tous les alliages étudiés. Il a été constaté que l’ajout de silicium et le cuivre font augmenter la dureté et la résistance mécanique, cette amélioration est d’autant plus importante pour les alliages traités thermiquement. L’augmentation du taux de magnésium dans les alliages de fonderie Al-Si-Cu-Zn amplifie la structure dendritique et change la morphologie du silicium eutectique de la forme aciculaire vers la forme lamellaire. Le processus de fragmentation et sphéroïdisation des particules de silicium eutectique est plus important dans l’alliage sans Zn et il n’y a pas de changement dans les propriétés mécaniques de l’alliage Al-Si-Cu-Mg quand la teneur en zinc passe de 1,5% à 3,11%.