Aluminium 5052 contre 6061 : choisir le bon alliage pour le revêtement de bobine.

Quelle est la différence réelle entre le 5052 et le 6061 ?

Le 5052 est un alliage aluminium-magnésium de la série 5xxx, non trempant, qui tire sa résistance de l'écrouissage pendant le laminage. Le 6061 est un alliage aluminium-magnésium-silicium de la série 6xxx, trempant, mis en solution puis vieilli dans un état métallurgique tel que T6 pour atteindre la résistance prévue. Cette seule différence de métallurgie explique l'essentiel de l'écart pratique entre eux.

Le 5052 est livré dans des états métallurgiques de la série H qui décrivent le degré d'écrouissage appliqué. Les deux sont des désignations enregistrées et normalisées et non des produits propriétaires ; les caractéristiques générales présentées ici sont donc le comportement publié de l'alliage, et non une affirmation sur le matériau d'un fournisseur en particulier.

Pourquoi le revêtement de bobine favorise-t-il le 5052 plutôt que le 6061 ?

Le cycle de cuisson d'une ligne de revêtement de bobine a généralement beaucoup moins d'effet sur la résistance d'un alliage non trempant comme le 5052 que sur celle d'un alliage trempant, puisque la résistance du 5052 n'a jamais été établie par la chaleur, même si le résultat réel dépend encore du cycle précis. Un alliage trempant comme le 6061 est plus sensible à l'état métallurgique et à l'historique thermique à travers ce même cycle, ce qui est une raison de plus pour laquelle le 5052 convient mieux au revêtement de bobine que le 6061.

Cela reflète aussi une tendance plus large selon la forme de produit : les alliages 6xxx et 7xxx sont utilisés bien plus en profilés extrudés, pièces usinées et charpente structurelle qu'en bobine, alors qu'Orbit lamine pour la bobine revêtue les alliages 1xxx, 3xxx et 5xxx. Il s'agit d'une tendance par forme de produit, et non d'une affirmation sur ce qu'une laminerie donnée peut produire.

Où se situe réellement le 6061, si ce n'est dans le revêtement de bobine ?

Le 6061 trouve sa place dans les profilés extrudés, les éléments structurels et les composants usinés, où le traitement thermique apporte une résistance qu'un alliage non trempant ne peut atteindre à poids égal. Si une spécification demande une tôle ou une bobine 6061 peinte, il vaut la peine de vérifier si l'exigence porte réellement sur la résistance structurelle.

Si c'est le cas, un profilé extrudé 6xxx traité thermiquement est probablement la forme de produit adéquate, entièrement distincte du panneau revêtu. Si l'alliage a simplement été repris par habitude d'un plan structurel, une discussion sur le revêtement de bobine avec la bonne famille d'alliage est la voie la plus directe. Le programme de laminage d'Orbit couvre les alliages 1xxx, 3xxx et 5xxx ; une ligne 6061 est donc une bonne occasion de revoir lequel la spécification requiert réellement.

Le soudage change-t-il l'alliage à choisir ?

Oui, pour tout projet où la bobine est soudée et non seulement formée. Le 5052 se soude bien avec les procédés courants et ne dépend pas d'un traitement thermique après soudage, puisqu'il n'a jamais été renforcé par la chaleur. Le 6061 peut aussi être soudé, mais le soudage perturbe localement son état métallurgique T6 dans la zone affectée thermiquement autour de la soudure.

Retrouver toutes les propriétés T6 à cet endroit exige généralement un traitement thermique complet de la pièce après soudage. Pour un programme de revêtement de bobine, où les panneaux sont généralement formés et non soudés, cela importe moins directement, mais c'est une raison de plus pour laquelle les alliages non trempants conviennent bien à la tôle revêtue : les propriétés avec lesquelles ils quittent la laminerie sont celles qu'ils conservent tout au long des opérations en aval, revêtement compris.

Qu'offre réellement le 5052 à un acheteur de bobines ?

Le 5052 associe une résistance modérée pour un alliage non trempant, une bonne aptitude au formage et la résistance à la corrosion généralement associée à la chimie aluminium-magnésium, y compris en milieu marin et côtier. Il se soude bien, accepte une large gamme de finitions, et ses états métallurgiques de la série H offrent un moyen prévisible d'arbitrer entre formabilité et résistance.

Voir ce que signifient réellement les numéros 1xxx, 3xxx et 5xxx pour situer le 5052 par rapport aux autres séries qu'Orbit lamine. Des valeurs précises de résistance à la traction et de limite d'élasticité pour un état métallurgique donné sont disponibles sur demande, selon votre spécification, car la valeur applicable dépend ensemble de l'épaisseur et de l'état métallurgique.

Un projet peut-il avoir besoin des deux alliages à la fois ?

Oui, et c'est courant plutôt qu'une erreur. Les bâtiments et équipements qui associent des panneaux d'aluminium revêtus à une ossature structurelle en aluminium utilisent souvent des profilés extrudés ou de la tôle forte en 6061 pour l'ossature, où la résistance après traitement thermique se justifie, et de la bobine revêtue 5xxx ou 3xxx pour la peau visible, exposée aux intempéries.

La confusion apparaît généralement lorsqu'une seule mention d'alliage est reprise sur les deux périmètres d'un plan. Il vaut la peine de vérifier, élément par élément, si chaque pièce est de l'ossature structurelle ou du bardage revêtu, et de laisser l'alliage suivre la forme de produit plutôt qu'une valeur par défaut unique pour toute la spécification.

Comment trancher une ligne 5052 ou 6061 dans une spécification ?

Trois questions suffisent généralement : la pièce est-elle prélaquée ou traitée thermiquement et laissée brute de laminage, l'exigence de résistance est-elle assez structurelle pour nécessiter un profilé extrudé 6xxx distinct, et le « 6061 » a-t-il été spécifié par familiarité avec le travail structurel plutôt que par un véritable besoin de revêtement de bobine.

• Le revêtement de bobine oriente vers 5xxx ou 3xxx ; le traitement thermique et l'usinage après formage orientent vers 6xxx.
• Une exigence de résistance structurelle peut signifier que la bonne forme de produit est un profilé extrudé 6xxx distinct, et non un panneau peint.
• Si le « 6061 » a été repris par familiarité plutôt que par besoin de revêtement de bobine, demandez quelle performance la spécification vise réellement.

Pour le bardage et la toiture en extérieur en particulier, voir 3003 contre 5052 pour le revêtement de bobine en extérieur.

Comment se comparent le 5052 et le 6061 en un coup d'œil ?

Le tableau ci-dessous ne présente que des caractéristiques générales, vérifiées à la source. Il ne comporte aucune valeur mécanique numérique au-delà de ce qui est publiquement documenté pour ces désignations d'alliage normalisées, et rien n'y est une affirmation propre à Orbit. Les désignations enregistrées et les limites de composition chimique des deux alliages sont tenues par l'Aluminum Association dans ses fiches d'enregistrement des alliages Teal Sheets, la référence à laquelle renvoient la plupart des spécifications.

Questions fréquentes

Références

• Aluminum Association, Teal Sheets : désignations d'alliages enregistrées et limites de composition chimique pour le 5052 et le 6061.