Tôle d'aluminium T6 6061
La tôle d'aluminium T6 6061 est une tôle d'alliage d'aluminium traitée thermiquement, de résistance moyenne et résistante à la corrosion, avec une excellente usinabilité, une bonne soudabilité et un rapport résistance/poids fiable. Idéal pour les panneaux aérospatiaux, les composants marins, les transports, les cadres, les fixations et les pièces structurelles où la légèreté et la durabilité sont essentielles.
La tôle d'aluminium T6 6061 est un alliage aluminium-magnésium-silicium durci par précipitation fourni dans l'état T6. Dans cet état, la feuille est traitée thermiquement et vieillie artificiellement pour obtenir une combinaison équilibrée de résistance, de ténacité et de formabilité.
Il est largement utilisé comme tôle structurelle à usage général où la réduction du poids et la résistance à la corrosion sont autant importantes que les performances mécaniques et la rentabilité.
Caractéristiques et avantages
| Fonctionnalité | Description | Bénéfice client |
|---|---|---|
| Etat T6 | Solution traitée thermiquement et vieillie artificiellement | Résistance mécanique et stabilité constamment élevées |
| Résistance moyenne à élevée | Résistance supérieure à la feuille 5052/5083, inférieure à la feuille 7075 | Performance structurelle fiable pour un poids modéré |
| Bonne résistance à la corrosion | Surtout dans des environnements atmosphériques et légèrement corrosifs | Entretien réduit et durée de vie plus longue |
| Excellente usinabilité | Découpe, perçage, fraisage et taraudage propres | Traitement plus rapide et tolérances plus strictes |
| Bonne soudabilité | Convient au soudage TIG/MIG avec un enduit approprié | Fabrication facile d'assemblages soudés |
| Bonne formabilité | Convient au pliage, au laminage et au formage simple (pas aussi formable que les états doux) | Polyvalent pour la plupart des opérations de tôlerie standard |
| Qualité de surface uniforme | Disponible en finition usinée ou en surface brossée/anodisée | Aspect attrayant et bonne base pour les revêtements ou l'anodisation |
| Dimensions stables après vieillissement | Faible contrainte résiduelle en cas de traitement correct | Planéité et précision dimensionnelle améliorées dans les pièces critiques |
| Large gamme d'épaisseurs | Des tôles de revêtement fines aux plaques structurelles plus épaisses | Famille d'alliages unique pour les applications cutanées et structurelles |
Applications typiques de la feuille d'aluminium 6061‑T6
La tôle d'aluminium T6 6061 est populaire dans de nombreuses industries en raison de sa polyvalence et de ses propriétés équilibrées.
| Industrie / Secteur | Utilisations typiques |
|---|---|
| Aéronautique et aéronautique | Revêtements d'avion (zones non critiques), panneaux intérieurs, supports, raidisseurs, logements d'équipements |
| Transport | Panneaux de camions et de remorques, parois de toit et latérales, réservoirs de carburant, caisses de chargement, marchepieds |
| Marine et offshore | Cabines de bateau, ponts, superstructures, passerelles, aménagements marins, rampes |
| Automobile et sport automobile | Panneaux de châssis, panneaux pare-feu, plaques de protection, supports, soufflets d'arceau de sécurité, composants de course |
| Construction | Murs-rideaux, revêtements de façade, auvents, mains courantes, échelles, passerelles, marches d'escalier |
| Équipement industriel | Protections de machines, bases, cadres, gabarits et fixations, plaques à outils, boîtiers |
| Electronique & énergie | Dissipateurs thermiques, boîtiers, cadres, supports structurels légers pour équipements solaires et électriques |
| Produits de consommation | Équipements sportifs, cadres de vélos (pièces en tôle), composants de mobilier, valises, boîtes à outils |
Lorsqu'une formabilité plus élevée est requise (emboutissage profond, courbures prononcées à petit rayon), des états plus doux (6061‑O ou 6061‑T4) peuvent être utilisés en premier, puis vieillis artificiellement pour atteindre une résistance proche de T6 après le formage.
Composition chimique de l'alliage d'aluminium 6061
Limites typiques de composition chimique selon les normes communes (par exemple, ASTM, EN). Les plages exactes peuvent varier légèrement selon la norme et le fabricant.
| Élément | Plage typique (% en poids) |
|---|---|
| Silicium (Si) | 0,40 – 0,80 |
| Fer (Fe) | ≤ 0,70 |
| Cuivre | 0,15 – 0,40 |
| Manganèse (Mn) | ≤ 0,15 |
| Magnésium (Mg) | 0,80 – 1,20 |
| Chrome (Cr) | 0,04 – 0,35 |
| Zinc (Zn) | ≤ 0,25 |
| Titane (Ti) | ≤ 0,15 |
| Autres (chacun) | ≤ 0,05 |
| Autres (total) | ≤ 0,15 |
| Aluminium (Al) | Équilibre |
La combinaison de magnésium et de silicium forme du Mg₂Si qui précipite au cours du vieillissement, ce qui fournit le niveau de résistance T6.
Propriétés mécaniques de l'état T6
Propriétés mécaniques typiques à température ambiante pour la tôle d'aluminium 6061‑T6. Les valeurs sont approximatives et dépendent de l'épaisseur et de la norme.
| Propriété | Valeur typique* | Remarques |
|---|---|---|
| Résistance à la traction, ultime | 260 à 310 MPa (38 à 45 ksi) | Haut de gamme généralement pour des jauges plus fines |
| Résistance à la traction, rendement (0,2 % YS) | 240 à 280 MPa (35 à 40 ksi) | Bonne marge entre rendement et ultime |
| Allongement (A50 ou A5) | 8 – 12 % | Diminue avec l'augmentation de la résistance/jauges plus fines |
| Module d'élasticité (E) | ~69 GPa (10 000 ksi) | Typique pour l'aluminium forgé |
| Résistance au cisaillement | ~200 MPa (29 ksi) | Pour la conception des connexions et des zones de fixation |
| Dureté Brinell (HBW 10/500) | ~95 | Indique une bonne résistance à l’usure pour de nombreuses applications |
| Densité | ~2,70 g/cm³ | Environ un tiers de la densité de l’acier au carbone |
*Valeurs à titre de référence seulement. Référez-vous toujours aux certificats d’usine et aux normes pertinentes pour la conception.
Propriétés physiques et thermiques
| Propriété | Valeur typique | Pertinence |
|---|---|---|
| Densité | 2,70 g/cm³ | Construction légère |
| Plage de fusion | ~582 – 652 °C | Pour la planification des processus et les considérations liées à l'exposition à la chaleur |
| Coefficient de dilatation thermique | 23,6 × 10⁻⁶ /K (20-100 °C) | Important pour les assemblages multimatériaux |
| Conductivité thermique | ~167 W/m·K | Bon pour les dissipateurs de chaleur et le contrôle thermique |
| Conductivité électrique | ~40 à 43 % SIGC | Adapté à la mise à la terre et aux composants de bus à faible consommation |
| Chaleur spécifique | ~0,90 kJ/kg·K | Impacte le comportement du cycle thermique |
Trempe et traitement thermique (condition T6)
La trempe T6 est obtenue grâce à un processus de traitement thermique contrôlé :
| Scène | Description typique | Effet sur les propriétés |
|---|---|---|
| Traitement thermique de mise en solution | Chauffage à haute température (près de 530-550 °C) et trempe rapide | Dissout Mg₂Si, solution solide sursaturée |
| Vieillissement naturel | Se produit à température ambiante (courte durée avant vieillissement artificiel) | Léger durcissement initial |
| Vieillissement artificiel (T6) | Chauffage contrôlé à température modérée pendant plusieurs heures | Précipitation de Mg₂Si fin ; force maximale |
Après un soudage ou un travail à froid intense, les propriétés locales peuvent changer. Pour les composants hautement critiques, le traitement thermique après soudage ou les marges de conception doivent être pris en compte.
Plage dimensionnelle et tolérances
Les dimensions disponibles varient selon l'usine et le distributeur. Gammes commerciales typiques :
| Paramètre | Gamme / Options typiques |
|---|---|
| Épaisseur | ~0,5 mm à 6,0 mm (feuilles) ; plus épais pour les assiettes |
| Largeur | 1 000 mm, 1 250 mm, 1 500 mm ; plus large sur demande |
| Longueur | 2 000 mm, 2 500 mm, 3 000 mm ; longueurs coupées sur mesure |
| Tolérance standard | Selon ASTM B209 / EN 485 ou équivalent |
| Finition superficielle | Finition usinée, brossée, qualité anodisée, revêtue |
| État des bords | Bord fraisé, bord fendu, ébavuré |
Pour les pièces très plates ou usinées, des feuilles étirées ou soulagées peuvent être spécifiées pour minimiser la distorsion.
Fabrication, formage et assemblage
| Processus | Performances dans la feuille 6061‑T6 | Notes pratiques |
|---|---|---|
| Usinage | Très bien | Utiliser des outils tranchants et des liquides de coupe adaptés |
| Pliage | Modéré | Rayons de courbure plus grands ; considérer l'état T4 ou O avant de former |
| Emboutissage profond | Limité en T6 | Utiliser une trempe plus douce + un re-vieillissement pour les formes complexes |
| Soudage | Bon avec un agent de remplissage approprié (par exemple, 4043, 5356) | Résistance dans la ZAT réduite par rapport au matériau parent T6 |
| Rivetage/fixation | Excellent pour l'assemblage mécanique | Convient aux rivets aveugles, boulons, fixations structurelles |
| Traitement de surface | Bon pour l'anodisation, la peinture, le revêtement en poudre | Un nettoyage et un prétraitement appropriés sont recommandés |
Lorsque des rayons de courbure intérieurs serrés ou des profils complexes sont requis, de nombreux fabricants spécifient la feuille 6061‑T4 pour le formage, suivi d'un vieillissement artificiel pour restaurer une résistance proche de T6.
Résistance à la corrosion et protection des surfaces
La tôle d'aluminium 6061‑T6 offre une solide résistance à la corrosion dans les environnements atmosphériques et dans de nombreux environnements légèrement corrosifs. Il fonctionne bien dans :
- Panneaux architecturaux extérieurs
- Organismes de transport
- Milieux marins légers (au-dessus de la ligne de flottaison, superstructures)
Pour les environnements plus difficiles ou une immersion prolongée dans l’eau salée, une protection supplémentaire est recommandée :
| Conditions d'exposition | Traitement de surface recommandé |
|---|---|
| Éclaboussures / pulvérisations marines | Anodisation dure plus scellement ou système de peinture marine |
| Ambiances industrielles | Anodisation ou revêtement haute performance |
| Applications décoratives | Anodisation claire ou colorée pour l'esthétique et l'usure |
| Bus électrique/terre | Anodisation légère ou revêtement de conversion pour maintenir la conductivité si nécessaire |
Pourquoi choisir la feuille d'aluminium T6 6061
La tôle d'aluminium T6 6061 se situe à mi-chemin entre les alliages à haute résistance et à faible ductilité (tels que 7xxx) et les alliages plus souples et plus formables (série 5xxx). Son profil équilibré (bonne résistance, bonne aptitude au traitement et résistance fiable à la corrosion) en fait un excellent matériau de « bête de somme » pour les applications de tôles structurelles et semi-structurelles.
Pour les clients recherchant une famille d'alliages unique capable de recouvrir les cadres, les panneaux, les supports et les boîtiers avec des performances constantes, le 6061‑T6 constitue souvent le choix le plus économique et le plus techniquement solide.
