Le développement d’alliages d’aluminium haute performance vise principalement à améliorer les propriétés globales du matériau, notamment sa résistance mécanique, sa plasticité, sa ténacité, sa résistance à la corrosion et sa résistance à la fatigue. Les méthodes de renforcement des alliages d’aluminium consistent principalement à ajuster la composition de l’alliage, à utiliser de nouveaux éléments d’alliage, à recourir à de nouvelles technologies de traitement et de fabrication, ainsi qu’à d’autres moyens de développement. Cependant, les alliages d’aluminium à haute résistance préparés par des méthodes de moulage traditionnelles restent les matériaux structurels les plus largement utilisés dans l’aéronautique. En effet, les propriétés de ces alliages d’aluminium obtenus par des méthodes traditionnelles recèlent encore un grand potentiel à exploiter. C’est pourquoi des travaux de recherche ont été menés dans divers pays à travers le monde, portant sur différentes mesures de renforcement et d’amélioration de la ténacité, ainsi que sur le développement d’alliages d’aluminium traditionnels à haute résistance. Ces travaux portent principalement sur les aspects suivants.
Renforcement des alliages d'aluminium
Modifier le contenu de la page principale éléments d'alliage En modifiant la composition de l'alliage et la proportion de chaque composant, on ajoute des oligo-éléments de transition et des éléments de terres rares, ce qui modifie la proportion des différents composés dans l'alliage ainsi que ses propriétés physiques, afin de mettre au point de nouveaux alliages répondant à divers besoins. Par exemple, l’utilisation de la technologie de coulée électromagnétique à basse fréquence permet de développer un nouveau type d’alliage d’aluminium à haute résistance mécanique ; cette technologie permet d’augmenter la quantité d’éléments d’alliage dans la solution solide de la matrice.
Réduire davantage la teneur en diverses impuretés telles que le Fe et le Si, améliorer la pureté de l'alliage, étudier les méthodes et technologies permettant de contrôler la teneur en impuretés, améliorer la ténacité à la rupture, la résistance à la fatigue et la résistance à la corrosion sous contrainte des alliages d'aluminium à haute résistance, ainsi que leur capacité à résister aux fissures de coulée. Lorsque la teneur en Fe et en Si est inférieure à 0,1%, les propriétés susmentionnées sont considérablement améliorées.
Développer et mettre en œuvre divers nouveaux procédés et technologies de traitement thermique afin d'améliorer les performances globales des alliages d'aluminium à haute résistance. Étudier et mettre en œuvre un procédé de recuit d'homogénéisation à haute température (au-delà de la température de surfrittage), dont l'objectif est de maximiser la présence de phases résiduelles de non-équilibre et de phases de renforcement par vieillissement dans la matrice, ainsi que de les répartir uniformément, afin d'améliorer le degré de sursaturation de la solution solide après traitement de mise en solution, améliorant ainsi l'effet de renforcement par vieillissement.
Rechercher et développer diverses technologies avancées de purification et de modification de la masse fondue, en mettant l’accent sur la résolution du problème de la faible qualité métallurgique des lingots. Les méthodes de purification et de modification de la masse fondue peuvent influencer de manière significative les propriétés de l’alliage, notamment la ténacité à la rupture et la conductivité électrique. À l'heure actuelle, les méthodes de purification de la masse fondue comprennent : le repos de la masse fondue dans le four + traitement par solvant, le traitement au chlore, le traitement N₂+Cl₂, le traitement Ar+Cl₂, le traitement au C₂Cl₆, le traitement N₂+Cl₂+CO et le traitement d'affinage par fondant. Les méthodes de purification hors four comprennent : méthode de dégazage en ligne, CFF (filtre en mousse céramique), méthode de filtration, etc. AdTech propose des solutions de pointe technologie de purification de l'aluminium fondu, qui permet de produire des lingots de grande taille et de haute qualité destinés à la fabrication de tôles épaisses en alliage d'aluminium haute performance.