Faits marquants
- L'alliage d'aluminium 4047 est connu pour sa teneur élevée en silicium, qui améliore sa fluidité et en fait un excellent alliage d'apport pour le brasage.
- Cet alliage présente une fluidité exceptionnelle à des températures élevées, ce qui le rend bien adapté aux applications de l'industrie automobile, en particulier pour les blocs moteurs et autres composants exposés à la chaleur.
- L'alliage d'aluminium 4047 présente une bonne résistance à la corrosion, ce qui garantit sa longévité et sa fiabilité dans divers environnements.
- Sa plage de congélation étroite réduit la fissuration à chaud pendant le soudage, ce qui permet d'obtenir des soudures plus solides et plus durables.
- Au-delà de l'automobile, cet alliage polyvalent trouve des applications dans diverses industries en raison de son aptitude à servir de métal d'apport, notamment pour créer des joints étanches.
Qu'est-ce que l'alliage d'aluminium 4047 ?
Alliage d'aluminium 4047 est un alliage d'aluminium remarquable, principalement reconnu pour sa teneur élevée en silicium, généralement comprise entre 11% et 13%. Cette teneur élevée en silicium le distingue des autres alliages d'aluminium et lui confère une fluidité exceptionnelle à des températures élevées.
Grâce à cette caractéristique, l'alliage d'aluminium 4047 est largement utilisé comme alliage d'apport dans les applications de brasage. La capacité de l'alliage à s'écouler facilement dans les espaces restreints garantit des joints solides et fiables dans divers processus de fabrication.
Comprendre l'alliage d'aluminium 4047
L'alliage d'aluminium 4047 s'est imposé comme un matériau polyvalent dans un large éventail d'industries. Il est réputé pour sa combinaison robuste de propriétés souhaitables, notamment une excellente fluidité à haute température, une bonne résistance à la corrosion et une plage de congélation étroite, qui minimise la fissuration à chaud pendant le soudage.
Ces propriétés, associées à son point de fusion relativement bas, contribuent à sa popularité dans les applications exigeantes où la résistance, la durabilité et la précision sont primordiales.
Composition chimique de l'aluminium 4047
Les propriétés de l'alliage d'aluminium 4047 découlent de sa composition chimique équilibrée, principalement du silicium (Si) à 11,0% à 12,0%, qui affecte la fluidité et le point de fusion. Le fer (Fe) est à 0,8% max, le cuivre (Cu) à 0,3% max, le zinc (Zn) à 0,2% max, le manganèse (Mn) à 0,15% max et le magnésium (Mg) à 0,1% max. Ces ajouts contrôlés améliorent la solidité, la résistance à la corrosion et la soudabilité de l'alliage.
Le reste est de l'aluminium (Al), ce qui garantit la légèreté et la polyvalence des alliages d'aluminium. Chaque élément est crucial pour les propriétés finales, ce qui rend le 4047 adapté à diverses applications.
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Élément |
Poids % |
|---|---|
|
Aluminium (Al) |
Équilibre |
|
Silicium (Si) |
11.0-13.0% |
|
Fer (Fe) |
≤0.8% |
|
Cuivre (Cu) |
≤0.3% |
|
Manganèse (Mn) |
≤0.15% |
|
Magnésium (Mg) |
≤0.1% |
|
Zinc (Zn) |
≤0.2% |
|
Autres (chacun) |
≤0.05% |
|
Autres (total) |
≤0.15% |
Propriétés physiques et mécaniques
L'alliage d'aluminium 4047 a un point de fusion bas en raison de sa teneur élevée en silicium, ce qui le rend plus facile à travailler pour le soudage et le brasage.
Sa plage de congélation étroite réduit la fissuration à chaud, ce qui permet de réaliser des soudures plus solides et plus fiables et d'améliorer l'intégrité structurelle. En outre, le 4047 présente une excellente fluidité à l'état fondu, ce qui est idéal pour remplir des formes complexes et créer des joints étanches.
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Propriété |
Valeur |
|---|---|
|
Densité |
~2,66 g/cm³ |
|
Plage de fusion |
~577-582°C (1 071-1 080°F) |
|
Résistance à la traction |
~180-190 MPa (joint soudé/brasé, varie selon l'alliage de base) |
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Conductivité thermique |
~160-170 W/m-K |
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Conductivité électrique |
~41-43% IACS |
|
Coefficient de dilatation thermique |
~21.6 × 10-⁶ /°C |
Applications de l'alliage d'aluminium 4047
Les qualités uniques de l'alliage d'aluminium 4047 en ont fait un choix privilégié dans de nombreuses industries ! L'une de ses principales utilisations est celle d'alliage d'apport pour le brasage. Ce procédé pratique permet d'assembler des métaux similaires ou différents grâce à son point de fusion bas et à ses caractéristiques d'écoulement étonnantes.
Dans le monde de l'automobile, l'alliage d'aluminium 4047 brille vraiment, en particulier dans la production de blocs moteurs et d'autres composants essentiels qui sont régulièrement confrontés à des températures élevées. Sa fantastique capacité à supporter des températures élevées tout en conservant son intégrité en fait une solution parfaite pour ces tâches difficiles. Mais ce n'est pas tout ! En plus d'être un excellent alliage de remplissage, l'aluminium 4047 fait des merveilles en tant qu'alliage de revêtement. Il enveloppe les métaux de base, offrant un bouclier protecteur qui renforce leur résistance à la corrosion et leur robustesse générale. Cet alliage est particulièrement utile dans la marine et l'industrie, où les équipements sont soumis à des conditions difficiles.
Avantages et limites de l'aluminium 4047
Avantages de l'aluminium 4047
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Avantage |
Détails |
|---|---|
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Excellente soudabilité |
Le 4047 est un matériau d'apport de choix pour le soudage de l'aluminium, en particulier lorsqu'un faible retrait et une résistance à la fissuration sont nécessaires. |
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Haute résistance à la corrosion |
Bonne performance dans les environnements difficiles grâce à une teneur en silicium plus élevée. |
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Point de fusion bas |
Il fond à environ 577°C, ce qui est idéal pour les processus de brasage et d'assemblage. |
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Faible retrait lors de la solidification |
Excellent pour le moulage et le soudage - réduit les distorsions et les fissures. |
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Bonne résistance à l'usure |
Meilleures propriétés d'usure que le 4045 ou le 4045 en raison de la teneur plus élevée en silicium (~11-13%). |
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Stabilité dimensionnelle |
Il convient aux applications de précision telles que les composants de moteurs automobiles et l'électronique. |
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Non traitable à la chaleur |
Il est plus facile à manipuler pour des procédés de fabrication spécifiques (le vieillissement T6 n'est pas nécessaire). |
Limites de l'aluminium 4047
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Limitation |
Détails |
|---|---|
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Résistance inférieure |
Il n'est pas conçu pour une utilisation structurelle porteuse, et sa résistance mécanique est relativement faible. |
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Non traitable à la chaleur |
Bien que cela simplifie le traitement, cela limite le renforcement post-fabrication. |
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Capacité de formage limitée |
En raison de sa teneur élevée en silicium, il est plus fragile que les alliages tels que le 6061 ou le 5052. |
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Pas idéal pour l'usinage |
L'usinabilité est moyenne à modérée - les particules de silicium peuvent provoquer l'usure des outils. |
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Ne convient pas à l'anodisation pour une finition décorative |
Les surfaces anodisées peuvent apparaître ternes et grises en raison de la teneur élevée en silicium. |
Comparaison de l'aluminium 4047 avec d'autres alliages d'aluminium
Le choix d'un alliage d'aluminium particulier dépend en grande partie de l'application spécifique et de ses exigences. Bien que l'alliage d'aluminium 4047 soit réputé pour ses propriétés, il est essentiel de comprendre comment il se compare aux autres alliages couramment utilisés pour prendre des décisions éclairées.
Chaque alliage d'aluminium présente ses forces et ses faiblesses. La comparaison du 4047 avec ses homologues, tels que le 4043, le 5356 et le 6061, permet de se faire une idée plus précise de son adéquation à des tâches spécifiques, en garantissant des performances et une durabilité optimales.
4047 Vs. 4043 Vs. 5356 Vs. 6061 Aluminium
Dans l'industrie du soudage, en particulier lorsqu'il s'agit d'aluminium, il est essentiel de comprendre les nuances des différents métaux d'apport. Le choix du bon alliage peut faire toute la différence dans la qualité de la soudure et, en fin de compte, dans l'intégrité du produit fini. Le tableau ci-dessous souligne les principales différences entre l'aluminium 4047 et ses homologues :
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Caractéristique |
4047 |
|||
|---|---|---|---|---|
|
Alliage primaire |
Si (11-13%) |
Si (4.5-6.0%) |
Mg (4,5-5,5%) |
Mg, Si |
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Résistance à la traction (soudure/base) |
~180-190 MPa |
~186-200 MPa |
~240-290 MPa |
~310 MPa (T6) |
|
Résistance à la corrosion |
Bon |
Bon |
Excellent |
Très bon |
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Fluidité |
Supérieure |
Excellent |
Bon |
N/A (alliage de base) |
|
Point de fusion |
~577-582°C |
~573-632°C |
~591-635°C |
~582-652°C |
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Meilleur pour |
Brasage, sections minces |
Soudage général |
5xxx, soudures marines |
Soudé avec 4047/4043 |
|
Anodisation |
Médiocre (s'assombrit) |
Médiocre (s'assombrit) |
Bon (brillant) |
Bon |
Chaque alliage répond à des besoins spécifiques dans les industries du soudage et de la fabrication. Le 4047 est un métal d'apport idéal pour le brasage et les situations exigeant une grande fluidité, tandis que le 4043 et le 5356 conviennent mieux au soudage général de l'aluminium. Le 6061 est un métal de base polyvalent qui nécessite des considérations spécifiques lors du soudage.
Choisir le bon alliage : L'aluminium 4047 est-il fait pour vous ?
La question de savoir si l'aluminium 4047 est le bon choix pour votre projet se pose en ces termes comprendre vos besoins particuliers.
L'une de ses caractéristiques les plus remarquables est son faible point de fusion, qui se révèle dans des applications telles que le brasage ou les moulages finement détaillés qui nécessitent des caractéristiques d'écoulement exceptionnelles. Supposons que vous travailliez sur des réparations spécifiques, en particulier dans des environnements exigeants tels que les blocs moteurs automobiles. Dans ce cas, vous apprécierez la résistance de l'alliage d'aluminium 4047 à la fissuration à chaud et ses solides propriétés mécaniques, ce qui en fait un excellent choix !
Toutefois, si votre projet donne la priorité à la résistance et à l'intégrité structurelle, vous pouvez explorer d'autres alliages d'aluminium, en particulier ceux qui servent de métaux de base. Prenez un moment pour examiner attentivement les conditions d'utilisation, les propriétés mécaniques essentielles et les facteurs environnementaux susceptibles d'intervenir. Cela vous aidera à prendre la meilleure décision possible !
L'utilisation du 4047 peut être un excellent choix pour le brasage d'échangeurs de chaleur, le soudage d'alliages 6000 minces, ou lorsque vous souhaitez minimiser la distorsion due à la chaleur. Cependant, il est préférable d'éviter le 4047 si vous travaillez avec des alliages 5000 - c'est là que le 5356 brille ! Si vous avez besoin d'une résistance à la corrosion marine ou si vous envisagez d'anodiser vos soudures, il est préférable d'envisager d'autres options.
Conclusion
L'aluminium 4047, un alliage polyvalent, offre une combinaison unique de propriétés adaptées à diverses applications. La compréhension de sa composition chimique, de ses propriétés physiques et mécaniques, et les comparaisons avec d'autres alliages sont cruciales pour la prise de décision. Bien qu'il présente des avantages, des limites et des cas d'utilisation spécifiques, il est essentiel d'évaluer si l'aluminium 4047 est le bon choix pour votre projet. L'utilisation de cet alliage peut présenter des avantages, en particulier dans les environnements à haute température. Pour obtenir des conseils d'experts sur l'utilisation efficace de l'aluminium 4047 ou pour obtenir des devis, contactez des professionnels de l'industrie. Prenez des décisions éclairées pour optimiser vos projets avec le bon alliage d'aluminium.
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Questions fréquemment posées
Pourquoi travailler avec l'aluminium 4047 ?
L'aluminium 4047 se distingue par sa grande fluidité due à sa teneur en silicium. Cela en fait un matériau d'apport de choix pour le soudage et le brasage, en particulier pour les joints serrés.
Quels sont les avantages de travailler avec l'aluminium 4047 ?
L'aluminium 4047 excelle dans le brasage au silicium de l'aluminium, en particulier pour les joints étanches. Il est couramment utilisé dans des applications telles que les cadres de fenêtres et les composants nécessitant des finitions de haute qualité.
L'aluminium 4047 est-il adapté aux environnements à haute température ?
Oui, le point de fusion bas de l'aluminium 4047 le rend approprié comme métal d'apport dans les environnements à haute température. Son faible retrait contribue également à son utilisation dans des applications telles que les blocs moteurs.
