Lire la limite d'élasticité, la résistance à la traction et l'allongement sur une fiche technique de bobine d'aluminium.
Une ligne de fiche technique d'un alliage d'aluminium donne trois valeurs importantes pour le formage et le dimensionnement : la résistance à la traction, la limite d'élasticité et l'allongement. Elles n'ont de sens que si vous connaissez l'alliage, l'état métallurgique, l'épaisseur, et si la valeur est une exigence ou une valeur typique.
Points clés
- La résistance à la traction est la contrainte maximale que supporte l'éprouvette, la limite d'élasticité est la contrainte correspondant à une faible déformation permanente spécifiée, et l'allongement est la distance dont l'éprouvette s'étire avant de rompre.
- Lisez chaque ligne par alliage, état métallurgique et épaisseur. Des normes telles que ASTM B209 publient les exigences dans des tableaux organisés par alliage et état métallurgique.
- Une exigence minimale d'une norme et une valeur typique d'une fiche technique de producteur sont deux choses différentes.
- L'état métallurgique recuit (O) donne une résistance plus faible et un allongement plus élevé. Les états H augmentent la résistance et réduisent l'allongement à mesure que le deuxième chiffre augmente.
- Cet article ne donne aucune valeur numérique. Les valeurs d'un alliage, d'un état métallurgique et d'une épaisseur donnés relèvent des tableaux de la norme elle-même et de votre spécification.
Que mesurent respectivement la résistance à la traction, la limite d'élasticité et l'allongement ?
Les trois proviennent d'un essai de traction, dans lequel une éprouvette est tirée jusqu'à la rupture. ASTM B557/B557M est la méthode d'essai pour les produits en alliages d'aluminium et de magnésium corroyés et moulés, et elle fournit des informations sur la résistance et la ductilité sous charge uniaxiale.
La résistance à la traction est la contrainte nominale maximale que supporte l'éprouvette, c'est-à-dire la charge maximale divisée par la section initiale. La limite d'élasticité est la contrainte à laquelle une faible déformation permanente spécifiée est atteinte. Comme les alliages d'aluminium ne présentent généralement pas de limite d'écoulement franche, elle est donnée pour un décalage défini sur la courbe contrainte-déformation, conventionnellement 0,2 pour cent. L'allongement est la distance dont l'éprouvette s'étire avant de rompre, exprimée en pourcentage de sa longueur entre repères. L'allongement peut être exprimé sur différentes bases de longueur entre repères, par exemple A50mm en EN ou 2 in. en ASTM ; confirmez donc la base avant de comparer des normes différentes.
Comment lire une ligne de fiche technique ?
Repérez d'abord l'alliage et l'état métallurgique, puis la plage d'épaisseur, puis les unités. Les autres vérifications sont rapides :
- Unités : mégapascals ou ksi
- Alliage et état métallurgique : les deux doivent correspondre à la commande
- Plage d'épaisseur : votre épaisseur doit se situer dans la plage couverte par la ligne
- Sens : certaines fiches techniques indiquent si l'essai a été réalisé dans le sens du laminage ou en travers
- Longueur entre repères : la base que la fiche technique indique pour l'allongement
- Statut : une exigence, ou une valeur typique
Une ligne qui omet l'un de ces éléments est plus difficile à comparer, car certains détails peuvent être fixés par la norme d'essai citée. Demandez l'élément manquant avant de comparer la valeur avec une autre.
Quelle est la différence entre une exigence et une valeur typique ?
Le tableau d'une norme indique ce que le matériau doit satisfaire pour chaque alliage et état métallurgique, sous forme de minimum et, dans certains cas, de maximum. Une fiche technique de producteur peut à la place indiquer des valeurs typiques, qui décrivent ce que le matériau est censé atteindre et ne constituent pas une garantie.
La réception doit s'appuyer sur l'exigence de la norme citée dans la commande, et non sur une valeur typique, et les valeurs de calcul proviennent de votre code de dimensionnement. ASTM B209/B209M couvre la tôle plate, la tôle en bobine et la tôle forte dans les alliages et états métallurgiques indiqués dans ses tableaux, et c'est dans ces tableaux que les exigences sont énoncées.
Comment l'état métallurgique modifie-t-il les valeurs ?
Au sein d'un même alliage, l'état métallurgique recuit (O) donne une résistance plus faible et un allongement plus élevé. Les états H sacrifient l'allongement au profit de la résistance, et un deuxième chiffre plus élevé signifie généralement plus de résistance et moins d'aptitude au formage. Une valeur de résistance sans son état métallurgique est incomplète, puisqu'un même alliage existe dans plusieurs états métallurgiques avec des valeurs différentes.
La comparaison des états métallurgiques, et la raison pour laquelle la lettre d'état métallurgique doit figurer sur chaque ligne de commande, se trouvent dans le guide alliage et état métallurgique.
L'épaisseur change-t-elle la ligne à lire ?
Cela peut arriver. Les tableaux d'exigences des normes telles que ASTM B209 sont organisés par alliage et état métallurgique, et un tableau peut diviser un état métallurgique en plages d'épaisseur. Lisez la ligne de la plage qui contient votre épaisseur, et relevez l'exigence dans la norme elle-même, et non dans un graphique général.
Orbit lamine des bobines de 0,20 à 2,00 mm d'épaisseur ; la plage applicable dépend donc de l'épaisseur que vous commandez.
Quel lien entre l'allongement et le formage ?
Un allongement plus élevé indique une ductilité plus grande, ce qui donne généralement plus de marge avant qu'un pli ne se fissure. Mais l'allongement issu d'un essai de traction ne donne pas à lui seul un rayon de pliage sûr. Celui-ci dépend de l'alliage, de l'état métallurgique, de l'épaisseur et, pour une bobine revêtue, du revêtement et du fait que la bobine soit revêtue avant le formage.
Le guide alliage et état métallurgique traite de l'interaction avec le rayon de pliage. Lorsqu'un profil est exigeant, communiquez au fournisseur le rayon de pliage et faites confirmer l'alliage et l'état métallurgique par rapport à celui-ci.
Quel lien avec le certificat de contrôle matière ?
Le certificat indique les résultats d'essai du lot livré, et le tableau de la norme indique l'exigence. Comparez-les ligne par ligne : alliage, état métallurgique, plage d'épaisseur, puis chacune des trois valeurs. L'article sur la lecture d'un certificat de contrôle matière traite du reste de cette vérification.
Que puis-je obtenir d'Orbit ?
Les rapports d'essai et les références ASTM ou EN sont disponibles sur demande, et l'état métallurgique est disponible sur demande. Orbit lamine des bobines 1xxx (1050, 1100), 3xxx (3003, 3105) et 5xxx (5005, 5052, 5754) de 0,20 à 2,00 mm d'épaisseur, comme décrit sur la page des bobines d'aluminium laminées. Envoyez l'alliage, l'état métallurgique et l'épaisseur que vous envisagez, ainsi que la norme citée dans votre commande, et nous confirmerons ce qui est fourni pour votre commande.
Questions fréquentes
Dois-je dimensionner d'après la limite d'élasticité ou la résistance à la traction ?
Cela est fixé par votre code de dimensionnement ou votre base d'ingénierie, et non par la fiche technique. La limite d'élasticité est la contrainte correspondant à une faible déformation permanente spécifiée, et la résistance à la traction est la contrainte maximale que supporte l'éprouvette.
Orbit peut-il fournir des résultats d'essais mécaniques pour ma commande ?
Les rapports d'essai et les références ASTM ou EN sont disponibles sur demande. Indiquez-nous l'alliage, l'état métallurgique et l'épaisseur dans la demande de devis et nous confirmerons ce qui est fourni pour votre commande.
Pourquoi mon certificat affiche-t-il des valeurs différentes de la fiche technique ?
Un certificat indique les résultats d'essai du lot livré, alors qu'une fiche technique peut indiquer des exigences ou des valeurs typiques. Ils répondent à des questions différentes ; comparez donc les résultats du certificat avec l'exigence de la norme citée dans votre commande.
Quel état métallurgique donne le plus d'allongement ?
L'état métallurgique recuit (O) donne plus d'allongement que les états H du même alliage, au détriment de la résistance.
Où trouver les valeurs d'un alliage et d'un état métallurgique donnés ?
Dans les tableaux de la norme citée dans votre commande, telle que ASTM B209, et dans le certificat de contrôle matière du lot livré.
Références
- ASTM International: B209/B209M, Standard Specification for Aluminum and Aluminum-Alloy Sheet and Plate : les tableaux d'exigences pour la tôle, la tôle en bobine et la tôle forte.
- ASTM International: B557/B557M, Standard Test Methods for Tension Testing Wrought and Cast Aluminum- and Magnesium-Alloy Products : la méthode d'essai de traction à l'origine des valeurs de résistance et d'allongement.
Besoin des valeurs de propriétés mécaniques pour une commande ?
Envoyez votre alliage, état métallurgique, épaisseur et la norme citée dans votre commande. Nous répondons aux demandes de devis sous un jour ouvré.