L'aluminium 2618 est un alliage haute température, et la température est la raison même pour laquelle il est spécifié. Il s'agit d'un alliage Al-Cu-Mg à durcissement structural, avec ajout de fer et de nickel, développé pour des pièces forgées fonctionnant à chaud : pistons, roues de compresseur, composants moteur. Il conserve sa résistance à des températures où 2024 et 7075 ont déjà perdu la majeure partie de la leur.
Cela en fait un achat de spécialiste plutôt qu'un achat polyvalent. Il coûte plus cher qu'un 6xxx, il se corrode plus facilement, et ce n'est pas la nuance vers laquelle on se tourne lorsque la pièce fonctionne à froid.
Qu'est-ce que l'aluminium 2618 ?
Le 2618 est un alliage 2xxx à durcissement structural conçu pour une seule fonction : maintenir sa résistance lorsque la pièce chauffe. Son cuivre et son magnésium fournissent la résistance à température ambiante caractéristique de la famille 2xxx. Son fer et son nickel sont ce qui empêche cette résistance de s'effondrer à température.
Le fer et le nickel fonctionnent par paire. En quantités approximativement égales, ils forment des particules Al₉FeNi qui ne se dissolvent pas à la température de service, de sorte qu'elles épinglent les joints de grains tandis que les précipités cuivre–magnésium assurent le durcissement. C'est ce couplage qui fait du 2618 un alliage pour pistons et moteurs plutôt qu'un alliage pour tôles structurales.
C'est également une nuance à basse teneur en silicium, 0,25% maximum. C'est ce qui le distingue du 4032, qui contient 11–13,5% de silicium. Une basse teneur en silicium confère au 2618 plus de ductilité et une meilleure tolérance à la détonation ; une haute teneur en silicium confère au 4032 une dilatation thermique plus faible et une résistance à l'usure bien meilleure. Aucun n'est meilleur en général — ils répondent à des modes de défaillance différents.
Composition de l'aluminium 2618
Le 2618 est spécifié par sa chimie avant tout, car les teneurs en fer et en nickel sont ce qui définit la nuance. Voici les limites ASTM B247 pour le 2618 :
| Élément | Limite (%) | Raison de sa présence |
|---|---|---|
| Cuivre | 1.9–2.7 | Durcissement après traitement thermique |
| Magnésium | 1.3–1.8 | Avec le cuivre, forme les précipités durcissants |
| Nickel | 0.9–1.2 | Avec le fer, forme les particules stables à chaud |
| Le fer | 0.9–1.3 | L'autre moitié de cette paire |
| Silicium | 0,25 max | Maintenu bas pour la ductilité |
| Titane | 0.04–0.10 | Affinage du grain lors du forgeage |
| Zinc | 0,10 max | Impureté |
| Aluminium | Équilibre |
L'EN AW-2618A n'est pas identique à la nuance ASTM. Les limites européennes autorisent davantage de nickel et de fer (0,8–1,4% Ni, 0,9–1,4% Fe) et exigent au moins 0,15% de silicium ; il convient donc de nommer la norme selon laquelle vous achetez. Quelle que soit l'appellation, le fer et le nickel sont les lignes à vérifier sur le certificat de coulée.
États métallurgiques : T61 pour les pièces forgées, T851 pour les tôles
La majeure partie du 2618 en service est à l'état T61. Il est mis en solution, trempé à l'eau bouillante, puis revenu à 182–187 °C pendant environ 20 heures. La trempe à l'eau bouillante est délibérée : elle refroidit suffisamment lentement pour limiter les contraintes résiduelles et la déformation d'une forme forgée, au prix d'une légère perte de résistance maximale.
Les tôles sont généralement fournies à l'état T851 — mises en solution, détendues par étirage, puis vieillies artificiellement. L'étirage est ce qui maintient une tôle plane lors de l'usinage, et c'est aussi pourquoi les tôles présentent des valeurs garanties inférieures à celles d'une pièce forgée du même alliage : environ 420 MPa en traction à 6–40 mm, diminuant à environ 395 MPa à 100–140 mm.
Dans tous les cas, l'état métallurgique doit figurer sur le bon de commande plutôt que dans une note. T6, T61 et T851 ne sont pas interchangeables, et le certificat doit nommer celui autour duquel la pièce a été conçue.
Propriétés mécaniques et physiques
Valeurs typiques pour le 2618-T61 :
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Résistance à la traction | ~440 MPa |
| Limite d'élasticité (0,21 TP3T) | ~370 MPa |
| Élongation | ~10% |
| Dureté | ~115–120 HB |
| Densité | 2,75 g/cm³ |
| Module | ~73 GPa |
| Intervalle de fusion | ~549–638 °C |
| Conductivité thermique | ~146 W/m·K |
| Dilatation thermique | ~22 ×10⁻⁶/°C |
Il s'agit de valeurs pour pièces forgées à la main dans le sens longitudinal. Les pièces forgées en matrice présentent des valeurs inférieures — environ 400 MPa en traction et 310 MPa en limite d'élasticité lors d'un essai axial — et les sections court-transversal encore plus basses, de sorte qu'une pièce sollicitée transversalement au grain nécessite les valeurs les plus faibles.
Dans quelle mesure le 2618 conserve-t-il sa résistance à haute température ?
C'est la question à laquelle cette nuance existe pour répondre, il vaut donc la peine d'y apporter des chiffres. Résistance à la traction typique du 2618-T61 à température :
| Température | Résistance à la traction | Part de la résistance à température ambiante |
|---|---|---|
| 24 °C | 441 MPa | 100% |
| 100 °C | 427 MPa | 97% |
| 149 °C | 345 MPa | 78% |
| 204 °C | 221 MPa | 50% |
| 260 °C | 90 MPa | 20% |
Interprétez-le ainsi : le 2618 conserve la majeure partie de sa résistance jusqu'à environ 150 °C, porte encore environ la moitié à 200 °C, et chute rapidement au-delà. Ce n'est pas un alliage pour 300 °C. Ce qu'il fait mieux que le 2024 ou le 7075, c'est perdre de la résistance plus lentement dans la plage 150–200 °C, qui est exactement là où se situe une calotte de piston ou une roue de compresseur.
Où le 2618 est utilisé
Pistons forgés. C'est l'application en volume. Le 2618 a été développé comme alliage de forgeage, il remplit bien une forme de piston complexe, et il conserve sa résistance là où la calotte fonctionne réellement. Les moteurs de course et à haute suralimentation le spécifient pour ces raisons.
Pièces de moteurs d'avion et de compresseurs. Pistons, roues de compresseur, impulseurs et composants rotatifs dont la pièce est chaude pendant toute sa durée de vie et où la fatigue compte autant que la résistance statique.
Sport automobile et défense. La même logique que pour les pistons, appliquée aux bielles, aux culasses et aux pièces structurelles soumises à des cycles thermiques répétés.
2618 vs 4032 vs 2024 vs 6061 vs 7075
| Nuance d'alliage | 2618-T61 | 4032-T6 | 2024-T3 | 6061-T6 | 7075-T6 |
|---|---|---|---|---|---|
| Éléments d'alliage principaux | Cu, Mg, Fe, Ni | Si 11–13,5% | Cu, Mg | Mg, Si | Zn, Cu, Mg |
| Résistance à la traction | ~440 MPa | 370–415 MPa | ~470 MPa | ~310 MPa | ~570 MPa |
| Limite d'élasticité | ~370 MPa | 315–350 MPa | ~325 MPa | ~276 MPa | ~505 MPa |
| Densité | 2,75 g/cm³ | 2,69 g/cm³ | 2,78 g/cm³ | 2,70 g/cm³ | 2,81 g/cm³ |
| Dilatation thermique | ~22 ×10⁻⁶/°C | ~19,4 ×10⁻⁶/°C | ~23 ×10⁻⁶/°C | ~23,6 ×10⁻⁶/°C | ~23,6 ×10⁻⁶/°C |
| Résistance à chaud | Le meilleur des cinq | Bon jusqu'à ~200 °C | Chute au-delà de 150 °C | ~150 °C | ~120 °C |
| Corrosion | Médiocre à moyen | Modéré | Pauvre | Très bonne | Juste |
| Soudabilité | Non recommandé | Pauvre | Juste | Excellent | Pauvre |
Le tableau se lit comme des compromis plutôt qu'un classement. Le 7075 est le plus résistant à température ambiante et le mauvais choix pour une pièce chaude ; le 6061 est le plus facile à souder, à finir et le plus abordable, et le plus faible des cinq ; le 2024 surpasse le 2618 à froid mais lui cède à chaud. Le 4032 est le seul grade ici qui rivalise avec le 2618 pour le même usage.
Ce choix repose sur la dilatation. Les 19,4 ×10⁻⁶/°C du 4032 permettent un jeu à froid plus serré et moins de claquement de piston ; les ~22 ×10⁻⁶/°C du 2618 en sacrifient une partie et achètent la tolérance à la détonation ainsi qu'une meilleure durée de vie en fatigue. Les préparations routières choisissent généralement le 4032 et les préparations suralimentées généralement le 2618 — notre guide de l'aluminium 4032 couvre l'autre aspect.
Quand spécifier le 2618 — et quand ne pas le faire
Spécifier le 2618 lorsque la pièce est forgée, subit un service continu au-dessus d'environ 150 °C, et le cas de conception inclut la fatigue thermique ou la détonation. C'est également le bon choix lorsque l'alternative est une pièce en acier trop lourde.
Ne pas spécifier le 2618 lorsque la pièce fonctionne en dessous d'environ 120 °C — le 2024 ou le 7075 vous donneront plus de résistance pour moins cher. C'est également le mauvais choix pour tout ce qui est soudé, pour tout ce qui vit en service en zone de chlorures ou d'éclaboussures sans revêtement, et pour une pièce dont la forme est mieux extrudée que forgée.
Usinage, soudage et corrosion
Usinage. Le 2618 s'usine bien en T61 : copeaux courts, bons états de surface, et aucun problème d'arête rapportée à des paramètres raisonnables. Il ne contient pas d'additions pour décolletage, donc un outillage affûté et un liquide de refroidissement adéquat restent essentiels.
Soudage. Le soudage par fusion n'est pas recommandé. Le cuivre, le fer et le nickel ségrègent dans le bain de fusion, ce qui entraîne un risque de fissuration à chaud et un joint bien plus faible que le métal de base. Préférer la fixation mécanique ou le collage. Lorsque le soudage est inévitable, le TIG avec apport thermique contrôlé suivi d'un ré-vieillissement est la moins mauvaise solution.
Corrosion. Le cuivre rend cet alliage médiocre à passable en termes de corrosion, bien en retrait d'un 6xxx. Il convient en intérieur et dans les environnements huile ou carburant ; il nécessite une anodisation ou un revêtement en extérieur, et il doit être isolé des fixations en acier pour éviter l'attaque galvanique.
Normes et mentions à porter sur le bon de commande
Le 2618 figure dans l'ASTM B247 pour les pièces forgées et l'AMS 4132 pour les pièces forgées aérospatiales, avec l'EN AW-2618A couvrant l'équivalent européen et le GB/T 3190 listant l'équivalent chinois approchant 2A70. Les anciens plans peuvent porter la désignation RR58.
Une ligne d'article complète nomme l'alliage et l'état métallurgique, la norme applicable, la forme du produit, le sens du fibrage si la pièce est sollicitée transversalement, et les certificats d'essai requis. Le fer et le nickel doivent être vérifiés par rapport au certificat à réception, car ce couple constitue le grade.
Conclusion
Le 2618 est un alliage de forgeage pour hautes températures plutôt qu'un alliage polyvalent. Il conserve la majeure partie de sa résistance jusqu'à environ 150 °C, en porte encore la moitié à 200 °C, et coûte plus cher et nécessite plus de protection contre la corrosion qu'un 6xxx en contrepartie.
Nous fournissons 2618 aluminium en tôle, plaque, tube, barre et pièces forgées, cotés selon l'ASTM B247 ou l'EN AW-2618A, avec un MTC à chaque commande.
Envoyez le plan, l'état métallurgique et la température de service, et nous confirmerons la forme et les valeurs associées.
Questions fréquemment posées
Le 2618 est-il identique au 2A70 ou au 2618A ?
Non — ce sont des proches parents, pas des désignations interchangeables. Le 2A70 est l'équivalent chinois approchant selon le GB/T 3190, et l'EN AW-2618A est le grade européen avec des limites de nickel et de fer plus larges. Si un plan nomme l'un d'eux, achetez selon cette norme plutôt que de substituer sur la base d'un tableau de correspondance.
Le 2618 est-il disponible en tôle et plaque, ou uniquement en pièce forgée ?
Toutes ces formes sont fournies, et la forme détermine généralement l'état métallurgique. Le stock forgé est en T61, la plaque est normalement en T851 pour rester plane pendant l'usinage, et les tôles et tubes plus légers sont livrés dans les états vieillis. Indiquez-nous la forme et l'épaisseur finie et nous confirmerons ce qui est en stock.
Pourquoi le 2618 coûte-t-il plus cher que le 6061 ?
Trois facteurs ajoutent du coût : des additions d'alliage coûteuses, un cycle de trempe et vieillissement lent, et un faible volume. Le grade sert un ensemble restreint d'applications, il ne tourne donc jamais aux volumes du 6061. Le surcoût achète une résistance qui survit à la chaleur, ce que le 6061 ne peut offrir à aucun prix.
Quelle est la quantité minimale de commande pour le 2618 ?
Les barres et plaques en stock sont expédiées à partir des quantités de pack standard. Tout ce qui sort de la gamme stockée — une épaisseur non standard, une pièce forgée ou un état métallurgique spécifique — est traité comme une commande personnalisée à faible MOQ avec un délai typique de 10 à 60 jours. Envoyez la forme, l'état métallurgique et la dimension et nous confirmerons ce qui part du stock.
