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NOM : |
V.MAGNESIUM
ET ALLIAGES |
PJ |
C'est le plus léger des métaux structuraux (fabrication de
bâtis, carters, pièces de structure...), classé dans la catégorie des alliages
légers avec l'aluminium. Le magnésium est rarement utilisé à l'état pur. Il
existe deux familles d'alliages, ceux avec zirconium et ceux sans. L'addition
d'aluminium améliore Rr et la fluidité à chaud, le zinc favorise la plasticité
et l'aptitude au moulage, le thorium (Th) augmente les propriétés à température
élevée et le zirconium (Zr) la plasticité et la résistance à l'oxydation.
Principales
caractéristiques :
Le magnésium est assez léger (densité 1,74), il en résulte un
rapport résistance/poids assez élevé. Sa grande capacité d'amortissement permet
de réduire les bruits et les vibrations.
Sa fusion commence à 650°C et sa structure cristalline est
hexagonale compacte.
E45,7 Gpa ; 0,35 ; G17 Gpa.
Au-delà de 100°C, la résistance diminue assez rapidement avec
l'augmentation de la température.
Les alliages résistent moyennement à la corrosion atmosphérique
(craignent l'humidité), peu ou pas aux acides, bien aux bases, aux alcalins et
aux solvants et ne résistent pas en eau de mer. Attention à la corrosion
galvanique dans le cas des assemblages multimétaux (vis acier...).
Ils sont facilement usinables (grandes vitesses de coupe,
"attention à l'inflammation des copeaux"), moulables, forgeables,
soudables (TIG, par résistance), se prêtent au filage, sont rivetables, etc.
Les traitements thermiques possibles sont proches de ceux des
alliages d'aluminium.
Traitements superficiels usuels : mordançage (traitement
chimique superficiel, acide ou neutre), oxydation anodique, oxydation
galvanique, peintures, vernis...
Désignation (NF EN 1754) : la norme
prévoit une désignation numérique et une désignation symbolique à partir des
symboles chimiques sur le modèle des alliages d'aluminium. Principe :
préfixe EN ; tiret ; lettre M pour magnésium ; lettre A (pour
anodes), B (lingots) ou C (pièces moulées) ; 5 chiffres pour indiquer la
composition ou les symboles chimiques de l'alliage.
Exemples :
EN-MBMg99,75 (lingot en magnésium pur à 99,75%) ;
EN-MCMgAl8Zn1 (alliage pour fonderie avec 8% d'aluminium et
1% de zinc) ;
EN-MBMgAl5Mn (lingot en alliage avec 5% d'aluminium et du
manganèse).
Figure 16
Utilisations : pièces diverses (souvent moulées)
pour l'aviation, l'automobile, outillage électroportatif, équipement de bureau,
audiovisuel, petit électroménager...
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Alliages de magnésium : extrait de nuances Tableau 13 |
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Désignations* |
Etat |
Rr MPa |
Re MPa |
A% |
début de
fusion |
densité |
Observations |
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Alliages pour la fonderie |
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ENMC MgAl3Zn3 (G-A6Z3) |
Y20 T5 |
160-200 230 |
75-105 75 |
3-6 6 |
450°C |
1,81 |
pièces courantes; bonne
coulabilité, bonne usinabilité |
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EN MC
MgAl9Zn (G-A9Z) |
Y20 Y24 Y30 |
160 230 170-220 |
80 110 90-120 |
2 7 2-5 |
470°C |
1,81 |
bonne usinabilité, bonne
coulabilité. Carters, roues, pièces aéronautiques... |
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EN MC MgZn5Th2Zr (G-Z6Th2Zr) |
Y25 (T5) |
240-280 |
150-180 |
5-12 |
520°C |
1,87 |
adapté à toutes les formes
de moulage, carters complexes |
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EN MC MgZr (G-Zr) |
Y20 Y25 |
160-170 160 |
40-45 50 |
15-19 8 |
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1,75 |
capacité d'amortissement
élevée; machines d'essais; Bureautique; bâtis, carters... |
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Alliages corroyés (filage,
extrusions, forgeages...) |
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Mg 99,8 |
|
150 |
|
5 |
650°C |
1,74 |
très malléable mais peu
tenace |
|
Mg-Zn5Zr |
T5 |
245-280 |
155-175 |
5-10 |
530°C |
1,83 |
bonnes propriétés
mécaniques |
|
Mg-Al3Zn1 |
|
240 |
200 |
4 |
575°C |
1,78 |
barres, profilés, tubes... |
|
Mg-Li14Al |
|
150 |
100 |
25 |
575°C |
1,35 |
grande légèreté grâce au
lithium (densité 1,35) |
|
Mg-MgO |
|
300 |
270 |
3 |
550°C |
1,82 |
frittage et extrusion,
pièces soumises à de la compression. |
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* Désignations: entre parenthèses, ancienne désignation
AFNOR le module d'élasticité E varie de 43 à 44 GPa |
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