Point de fusion de l’aluminium – Le guide ultime pour les métallurgistes

Non seulement l’aluminium est le métal le plus répandu sur terre, mais il a également plusieurs utilisations dans différentes industries.

Comprendre le point de fusion de l’aluminium est crucial pour décider de l’application idéale. Voici un aperçu plus approfondi du point de fusion de l’aluminium.

Quel est le point de fusion de l’aluminium pur ?

Premièrement, le point de fusion de l’aluminium fait référence au point auquel il passe du solide au liquide. Dans sa forme la plus pure, l'aluminium a un point de fusion de 660°C, ce qui équivaut à 1220°F.

C'est relativement faible par rapport à d'autres métaux tels que le cuivre et l'acier. Notamment, la plupart des applications de l’aluminium l’utilisent sous sa forme d’alliage.

Par conséquent, des facteurs tels que la composition de l’alliage d’aluminium affectent son point de fusion. De plus, comme l’aluminium a un point de fusion plus bas, son ajout à d’autres métaux diminue leur point de fusion.

Élément en aluminium
Élément en aluminium

Point de fusion des alliages et nuances d’aluminium

Comme mentionné précédemment, la plupart des applications de l’aluminium proviennent de sa forme d’alliage. Les alliages d'aluminium sont fabriqués en combinant de l'aluminium pur avec des éléments tels que le zinc, le fer, le cuivre, le magnésium et le nickel.

Cela dit, l’alliage d’aluminium contient 4 chiffres, le premier signifiant la pureté ou le type d’alliage.

Le deuxième chiffre précise les modifications de l'alliage. Cependant, les troisième et quatrième chiffres ont des indications différentes selon l'alliage.

Dans la série 1xxx, les troisième et quatrième chiffres représentent la pureté tandis que dans les autres séries, ils représentent les alliages du groupe.

Ayant compris que voici les différents points de fusion des alliages et nuances d’aluminium.

Alliage d'aluminium et nuancesPoint de fusion (° C)Point de fusion (°F)
1xxx, aluminium pur6601220
2xxx, aluminium-cuivre5481018
3xxx, Aluminium-Manganèse640-6551184-1211
4xxx, aluminium – silicium5771070
5xxx, aluminium-magnésium605-6501121-1202
6xxx, aluminium-magnésium-silicium580-6501076-1202
7xxx, Aluminium-Zinc475-635887-1175

 

Point de fusion des alliages d'aluminium
Point de fusion des alliages d'aluminium

Facteurs affectant la température de fusion de l’aluminium

Le point de fusion de l’aluminium n’est jamais constant et peut être modifié par différents facteurs tels que :

· Impuretés

Les impuretés ont tendance à avoir des effets significatifs sur le point de fusion de l’aluminium et des métaux en général. Les impuretés abaissent le point de fusion de l'aluminium car elles interfèrent avec la disposition des molécules. Ainsi, il devient plus facile de passer de l’état solide à l’état liquide.

Ceci explique pourquoi l'ajout d'alliage dans l'aluminium pur abaisse le point de fusion de l'aluminium. Vous pouvez autrement appeler ce processus une dépression du point de fusion.

· Pression

Normalement, plus la pression est élevée, plus le point de fusion est élevé. En effet, il faut plus d’énergie pour chauffer l’aluminium afin d’atteindre son point de fusion.

· Force d'attraction

Une force d’attraction plus élevée entraîne un point de fusion de l’aluminium plus élevé. En raison des fortes liaisons polaires de l’aluminium, il y a une diminution de la volatilité mais une augmentation de la densité et du point de fusion.

· Composition moléculaire

Comme mentionné précédemment, l’aluminium possède des liaisons solides. Cela signifie qu’il faut plus d’énergie pour rompre les fortes liaisons covalentes, ce qui augmente son point de fusion.

· Poids de la molécule

Plus le poids moléculaire est élevé, plus le point de fusion est élevé et vice versa. Les grosses molécules créent un espace plus grand pour les interactions intermoléculaires. Cela se traduit par une force d’attraction accrue entre les molécules et le point de fusion. Cela explique donc pourquoi le point de fusion de l’aluminium augmente avec l’augmentation de la taille des molécules.

· Composition de l'alliage

Les éléments d'alliage ont un impact considérable sur le point de fusion des alliages d'aluminium dans le sens où ils ont des points de fusion variables. Certains des alliages ajoutés à l’aluminium pur comprennent le zinc, le cuivre, le silicium et le magnésium.

Notamment, l’ajout d’éléments d’alliage à l’aluminium pur pourrait altérer certaines propriétés des alliages.

N'oubliez pas que les éléments en alliage peuvent augmenter la résistance et la dureté de l'alliage. Prenons par exemple un alliage d’aluminium à haute teneur en cuivre. Dans ce cas, le point de fusion diminuera tandis que la résistance de l’alliage augmentera.

Comparaison du point de fusion de l'aluminium avec d'autres métaux

Généralement, le point de fusion de l’aluminium est inférieur à celui de plusieurs autres métaux comme le cuivre et le fer.

L'ajout de certains des éléments du tableau ci-dessous pourrait augmenter ou diminuer le point de fusion de l'aluminium.

Le tableau ci-dessous montre une comparaison des points de fusion de l'aluminium avec d'autres métaux courants.

Métal Point de fusion (° C)Point de fusion (°F)
Aluminium6601220
Point de fusion du laiton9301710
Point de fusion du cuivre10841938
Point de fusion de la fonte12042200
Point de fusion de l'acier inoxydable1375-15302500-2785
Point de fusion du potassium63.3146
Point de fusion du sodium97.83208
Point de fusion du zinc420787
Point de fusion du tungstène34006152
Point de fusion du nickel14532647
Point de fusion du magnésium6701240
Point de fusion du manganèse12602300
Point de fusion du bronze9131675
Point de fusion du chrome18601983
Point de fusion du plomb328622
Point de fusion de l'acier au carbone1425-15402597-2800
Point de fusion du titane16703038
Point de fusion de l'or10631945
Point de fusion de l'argent9611762
Point de fusion du chrome18603380
Point de fusion de l'étain232450
Point de fusion du carbone36006512
Point de fusion du silicium14202588

 

Meilleure façon de faire fondre l’aluminium

La façon la meilleure et la plus courante de faire fondre l’aluminium consiste à utiliser un four. Idéalement, un creuset en acier est utilisé pour maintenir l'aluminium dans le four pendant qu'il est chauffé.

Aluminium four de fusion
Aluminium four de fusion

Tout d’abord, placez votre fondateur dans un endroit sûr et stable. Cela peut être sur un support métallique, du sable, de la terre nue ou même du gravier. L’objectif est d’éviter toute surface qui pourrait être endommagée par le déversement d’aluminium chauffé.

Ensuite, placez votre creuset à l'intérieur de la fonderie. Si votre fonderie utilise du charbon de bois, assurez-vous de mettre du charbon de bois sous et autour de votre creuset en vous assurant que tous les espaces sont couverts. Que vous utilisiez une fonderie au propane ou une fonderie au charbon de bois, fixez le chalumeau au propane ou le tube de soufflage à la fonderie.

Ensuite, allumez la fonderie et laissez-la chauffer quelques minutes (de préférence 10 minutes). Le creuset doit devenir orange pour que vous sachiez que la fonderie est suffisamment chaude.

Enfin, vous pouvez placer votre aluminium à l’intérieur du creuset pour démarrer le processus de fusion.

Certains outils importants dont vous avez besoin pour ce processus de fusion de l'aluminium comprennent :

  • Pince à crochet et à grille pour manipuler le creuset
  • Crochet de berger
  • Bâton de scories
  • Pinces réglables

Pourquoi la connaissance de la température de fusion de l'aluminium est essentielle

Comprendre la température de fusion de l’aluminium est important pour déterminer les impuretés présentes.

De plus, le point de fusion de l’aluminium pourrait être utilisé pour l’identifier dans les cas où le métal ne peut pas être identifié. En termes plus simples, le point de fusion peut être comparé aux températures de fusion d’autres métaux pour déterminer s’il s’agit ou non d’aluminium.

Sans oublier que la plage de température de fusion sert également à évaluer la pureté de l’aluminium. Plus la plage de fusion est élevée, plus la pureté est faible et vice versa.

C'est l'une des données utiles dans la fabrication de produits en aluminium.

Aluminium fondu
Aluminium fondu

Application de l'aluminium en fonction de la température de fusion

L'aluminium est le métal le plus répandu sur terre, tout comme ses applications.

Il est largement utilisé dans différentes industries et certaines de ses utilisations dépendent de sa température de fusion.

Gardez à l’esprit que la plupart des applications de l’aluminium utilisent des alliages d’aluminium, ce qui affecte son point de fusion. En tant que tels, différents alliages conviennent bien à des applications spécifiques, comme illustré ci-dessous ;

 

AlliagesPoint de fusion (° C)Point de fusion (°F)Applications
2024500-636935-1180Pièces d'avion, applications structurelles fortes, cylindres, engrenages et arbres, pistons
3003640-6561190-1211Échangeurs de chaleur, tuyaux, armoires, appareils chimiques, pièces de remorques, pièces de camions, réservoirs de carburant
5052605-6511125-1201Équipements marins, tubes hydrauliques, appareils sous pression, accessoires de clôture, appareils électroménagers
6061580-6501080-1204Matériaux de construction, tuyaux, pièces automobiles, wagons de chemin de fer, meubles et cadres de vélos
7075475-635890-1175Pièces d'avion (ailes et fuselages), engrenages à vis sans fin, composants de missiles, engrenages et arbres

 

Carrosserie en aluminium
Carrosserie en aluminium

Conclusion

Pour résumer, dans la mesure où l’aluminium est le métal le plus important sur terre, la plupart de ses applications utilisent sa forme d’alliage.

Ces alliages possèdent différents points de fusion en fonction de l'élément d'alliage, affectant ainsi les applications de l'aluminium. Par conséquent, il est important de bien comprendre le point de fusion de l’alliage d’aluminium que vous utilisez et sa compatibilité avec l’application souhaitée.

Plus de ressources:

Point de fusion de l'or – Source : HM

Point de fusion des métaux – Source : Supermarché Métal

Titane Point de fusion – Source : HM

Point de fusion des métaux – Source : Métaux en ligne

Point de fusion de l'argent – Source : HM

Température de fusion de l'aluminium – Source : Klöckner

Point de fusion du laiton – Source : HM

Point de fusion du cuivre – Source HM

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