Description de l'aluminium : L'aluminium n'a pas de transformations polymorphes et possède un réseau cubique à faces centrées avec une période a = 0,4041 nm. L'aluminium et ses alliages se prêtent bien à la déformation à chaud et à froid - laminage, forgeage, emboutissage, emboutissage, pliage, estampage de feuilles et d'autres opérations.

Tous les alliages d'aluminium peuvent être assemblés soudage par points, et les alliages spéciaux peuvent être soudés par fusion et d'autres types de soudage. Les alliages d'aluminium déformables sont divisés en ceux qui peuvent être durcis et ceux qui ne peuvent pas être durcis par traitement thermique.

Toutes les propriétés des alliages sont déterminées non seulement par le mode d'obtention d'une pièce semi-finie et par le traitement thermique, mais principalement par la composition chimique et surtout par la nature des phases qui renforcent chaque alliage. Propriétés du vieillissement alliages d'aluminium dépendent des types de vieillissement : zone, phase ou coagulation.

Au stade de vieillissement par coagulation (T2 et T3), la résistance à la corrosion augmente considérablement, et la plus combinaison optimale caractéristiques de résistance, de résistance à la corrosion sous contrainte, à la corrosion par exfoliation, de ténacité (K 1c) et de ductilité (notamment dans le sens vertical).

L'état des produits semi-finis, la nature du placage et le sens de découpe des échantillons sont indiqués comme suit - Légende aluminium laminé :

M - Doux, recuit

T - Durci et vieilli naturellement

T1 - Durci et vieilli artificiellement

T2 - Durci et vieilli artificiellement selon un régime qui offre des valeurs plus élevées de ténacité à la rupture et une meilleure résistance à la corrosion sous contrainte

TZ - Durci et vieilli artificiellement selon un régime qui offre la plus haute résistance à la corrosion sous contrainte et à la ténacité

N - écroui (travail de la couleur des tôles d'alliages tels que le duralumin environ 5-7%)

P - Semi-durci

H1 - Fortement coloré à froid (tôle écrouissage environ 20%)

TPP - Durci et vieilli naturellement, résistance accrue

GK - Laminé à chaud (tôles, dalles)

B - Bardage technologique

A - Placage normal

UP - Bardage épaissi (8% par côté)

D - Direction longitudinale (le long de la fibre)

P - Direction transversale

B - Direction de l'altitude (épaisseur)

X - Direction de la corde

R - Direction radiale

PD, DP, VD, VP, ХР, РХ - Direction de coupe de l'échantillon utilisée pour déterminer la ténacité à la rupture et le taux de croissance des fissures de fatigue. La première lettre caractérise la direction de l'axe de l'échantillon, la seconde - la direction du plan, par exemple : PV - l'axe de l'échantillon coïncide avec la largeur du produit semi-fini, et le plan de la fissure est parallèle à la hauteur ou à l'épaisseur .

Analyse et obtention d'échantillons d'aluminium : Minerais. Actuellement, l'aluminium est produit à partir d'un seul type de minerai : la bauxite. Les bauxites couramment utilisées contiennent 50 à 60 % de A 12 O 3,<30% Fe 2 О 3 , несколько процентов SiО 2 , ТiО 2 , иногда несколько процентов СаО и ряд других окислов.

Les échantillons de bauxite sont prélevés selon des règles générales, en accordant une attention particulière à la possibilité d'absorption d'humidité par le matériau, ainsi qu'aux différents rapports de grosses et petites particules. Le poids de l'échantillon dépend de la taille de l'échantillon à tester : sur 20 tonnes, il est nécessaire de sélectionner au moins 5 kg pour l'échantillon total.

Lors de l'échantillonnage de la bauxite en piles coniques, les petits morceaux sont séparés de tous les gros morceaux pesant > 2 kg disposés en cercle d'un rayon de 1 m et mis dans une pelle. Le volume manquant est rempli de petites particules de matériau prélevées sur la surface latérale du cône testé.

Le matériau sélectionné est collecté dans des récipients bien fermés.

Tous les échantillons sont broyés dans un broyeur en particules de 20 mm, versés dans un cône, réduits et à nouveau broyés en particules de taille<10 мм. Затем материал еще раз перемешивают и отбирают пробы для определения содержания влаги. Оставшийся материал высушивают, снова сокращают и измельчают до частиц размером < 1 мм. Окончательный материал пробы сокращают до 5 кг и дробят без остатка до частиц мельче 0,25 мм.

La préparation ultérieure de l'échantillon pour analyse est effectuée après séchage à 105°C. La taille des particules de l'échantillon pour analyse doit être inférieure à 0,09 mm, la quantité de matériau est de 50 kg.

Les échantillons de bauxite préparés sont très sujets à la stratification. Si des échantillons constitués de particules de taille<0,25 мм, транспортируют в сосудах, то перед отбором части материала необходимо перемешать весь материал до получения однородного состава. Отбор проб от криолита и фторида алюминия не представляет особых трудностей. Материал, поставляемый в мешках и имеющий однородный состав, опробуют с помощью щупа, причем подпробы отбирают от каждого пятого или десятого мешка. Объединенные подпробы измельчают до тех пор, пока они не будут проходить через сито с размером отверстий 1 мм, и сокращают до массы 1 кг. Этот сокращенный материал пробы измельчают, пока он не будет полностью проходить через сито с размером отверстий 0,25 мм. Затем отбирают пробу для анализа и дробят до получения частиц размером 0,09 мм.

Des échantillons de fluorure liquide fondu utilisé dans l'électrolyse de l'aluminium fondu comme électrolytes sont prélevés avec une cuillère en acier dans le liquide fondu après avoir éliminé les dépôts solides de la surface du bain. Un échantillon liquide de la masse fondue est versé dans un moule et on obtient un petit lingot mesurant 150x25x25 mm ; Ensuite, l'échantillon entier est broyé jusqu'à obtenir une taille de particule d'échantillon de laboratoire inférieure à 0,09 mm...

Fonderie d'aluminium : Selon l'échelle de production, la nature de la coulée et les capacités énergétiques, la fusion des alliages d'aluminium peut être réalisée dans des fours à creuset, dans des fours électriques à résistance et dans des fours électriques à induction.

La fusion des alliages d'aluminium doit garantir non seulement une qualité élevée de l'alliage fini, mais également une productivité élevée des unités et, en outre, des coûts de coulée minimes.

La méthode la plus avancée de fusion des alliages d'aluminium est la méthode de chauffage par induction avec des courants de fréquence industrielle.

La technologie de préparation des alliages d'aluminium comprend les mêmes étapes technologiques que la technologie de préparation d'alliages à base de tout autre métal.

1. Lors de la fusion de métaux et d'alliages frais, l'aluminium est d'abord chargé (en tout ou en partie), puis les alliages sont dissous.

2. Lors de la fusion en utilisant un alliage de porc préliminaire ou du silumine de porc dans la charge, les alliages de porc sont tout d'abord chargés et fondus, puis la quantité requise d'aluminium et d'alliages est ajoutée.

3. Dans le cas où la charge est composée de déchets et de métaux racleurs, elle est chargée dans l'ordre suivant : aluminium racleur primaire, pièces moulées défectueuses (lingots), déchets (première qualité) et refusion et alliages raffinés.

Le cuivre peut être introduit dans la masse fondue non seulement sous forme d'alliage, mais également sous forme de cuivre électrolytique ou de déchet (introduction par dissolution).

Actuellement, les systèmes NVF les plus courants sur le marché russe peuvent être divisés en trois grands groupes :

• systèmes avec structures de sous-revêtement en alliages d'aluminium ;
• systèmes avec structure de sous-bardage en acier galvanisé avec revêtement polymère ;
• systèmes avec une structure de sous-bardage en en acier inoxydable.

Sans aucun doute, les structures de sous-bardage en acier inoxydable présentent les meilleures résistances et propriétés thermiques.

Analyse comparative des propriétés physiques et mécaniques des matériaux

*Les propriétés de l’acier inoxydable et de l’acier galvanisé diffèrent légèrement.

Caractéristiques thermiques et de résistance de l'acier inoxydable et de l'aluminium

1. Compte tenu de la capacité portante 3 fois inférieure et de la conductivité thermique 5,5 fois supérieure de l'aluminium, le support en alliage d'aluminium constitue un « pont froid » plus résistant que le support en acier inoxydable. Un indicateur en est le coefficient d'homogénéité thermique de la structure enveloppante. Selon les données de recherche, le coefficient d'uniformité thermique de l'enveloppe du bâtiment lors de l'utilisation d'un système en acier inoxydable était de 0,86 à 0,92, et pour les systèmes en aluminium, il est de 0,6 à 0,7, ce qui oblige à installer une plus grande épaisseur d'isolation et, par conséquent, augmente le coût de la façade.

Pour Moscou, la résistance au transfert thermique requise des murs, compte tenu du coefficient d'uniformité thermique, est pour un support en acier inoxydable - 3,13/0,92=3,4 (m2.°C)/W, pour un support en aluminium - 3,13/0,7= 4,47 (m 2 .°C)/W, soit 1,07 (m 2 .°C)/W plus élevé. Par conséquent, lors de l'utilisation de supports en aluminium, l'épaisseur de l'isolation (avec un coefficient de conductivité thermique de 0,045 W/(m°C) doit être augmentée de près de 5 cm (1,07 * 0,045 = 0,048 m).

2. En raison de l'épaisseur et de la conductivité thermique plus élevées des supports en aluminium, selon les calculs effectués à l'Institut de recherche en physique du bâtiment, à une température de l'air extérieur de -27 °C, la température sur l'ancrage peut descendre jusqu'à -3,5 °C. et même plus bas, parce que dans les calculs, la section transversale du support en aluminium a été supposée être de 1,8 cm 2, alors qu'en réalité elle est de 4 à 7 cm 2. Lors de l'utilisation d'un support en acier inoxydable, la température sur l'ancre était de +8 °C. Autrement dit, lors de l'utilisation de supports en aluminium, l'ancre fonctionne dans une zone de températures alternées, où une condensation d'humidité sur l'ancre suivie d'un gel est possible. Cela détruira progressivement le matériau de la couche structurelle du mur autour de l'ancrage et, par conséquent, réduira sa capacité portante, ce qui est particulièrement important pour les murs constitués d'un matériau à faible capacité portante (béton mousse, brique creuse, etc. .). Dans le même temps, les coussinets d'isolation thermique sous le support, en raison de leur faible épaisseur (3-8 mm) et de leur conductivité thermique élevée (par rapport à l'isolation), réduisent les pertes de chaleur de seulement 1 à 2 %, c'est-à-dire ne brisent pratiquement pas le « pont froid » et ont peu d'effet sur la température de l'ancre.

3. Faible dilatation thermique des guides. La déformation thermique de l’alliage d’aluminium est 2,5 fois supérieure à celle de l’acier inoxydable. L'acier inoxydable a un coefficient de dilatation thermique plus faible (10 10 -6 °C -1) que l'aluminium (25 10 -6 °C -1). En conséquence, l'allongement des guides de 3 mètres avec une différence de température de -15 °C à +50 °C sera de 2 mm pour l'acier et de 5 mm pour l'aluminium. Par conséquent, pour compenser la dilatation thermique du guide en aluminium, un certain nombre de mesures sont nécessaires :

à savoir l'introduction d'éléments supplémentaires dans le sous-système - glissières mobiles (pour supports en forme de U) ou trous ovales avec manchons pour rivets - fixation non rigide (pour supports en forme de L).

Cela conduit inévitablement à un sous-système plus complexe et coûteux ou à une installation incorrecte (car il arrive souvent que les installateurs n'utilisent pas de bagues ou ne fixent pas correctement l'ensemble avec des éléments supplémentaires).

En raison de ces mesures, la charge de poids tombe uniquement sur les supports porteurs (supérieurs et inférieurs) et les autres servent uniquement de support, ce qui signifie que les ancrages ne sont pas chargés uniformément et cela doit être pris en compte lors du développement. documentation de conception, ce qui n'est souvent tout simplement pas fait. Dans les systèmes en acier, toute la charge est répartie uniformément - tous les nœuds sont fixés de manière rigide - les dilatations thermiques mineures sont compensées par le fonctionnement de tous les éléments au stade de déformation élastique.

La conception de la pince permet à l'écart entre les plaques dans les systèmes en acier inoxydable d'être de 4 mm, tandis que dans les systèmes en aluminium, il est d'au moins 7 mm, ce qui ne convient pas non plus à de nombreux clients et gâche l'apparence du bâtiment. De plus, la pince doit assurer le libre mouvement des dalles de bardage dans la mesure de l'extension des guides, sinon les dalles seront détruites (notamment à la jonction des guides) ou la pince se dépliera (ces deux phénomènes pouvant conduire à la dalles de bardage qui tombent). Dans un système en acier, il n'y a aucun risque de déflexion des pattes de serrage, ce qui peut se produire au fil du temps dans les systèmes en aluminium en raison de déformations thermiques importantes.

Propriétés au feu de l'acier inoxydable et de l'aluminium

Le point de fusion de l’acier inoxydable est de 1 800 °C et celui de l’aluminium de 630/670 °C (selon l’alliage). La température lors d'un incendie sur la surface intérieure du carreau (selon les résultats des tests du Centre Régional de Certification « OPYTNOE ») atteint 750 °C. Ainsi, lors de l'utilisation de structures en aluminium, la fonte de la sous-structure et l'effondrement d'une partie de la façade (au niveau de l'ouverture de la fenêtre) peuvent se produire, et à une température de 800-900°C, l'aluminium lui-même entretient la combustion. L'acier inoxydable ne fond pas dans un incendie, il est donc préférable pour les exigences de sécurité incendie. Par exemple, à Moscou, lors de la construction d'immeubles de grande hauteur, les sous-structures en aluminium ne sont pas du tout autorisées.

Propriétés corrosives

Aujourd'hui, la seule source fiable sur la résistance à la corrosion d'une structure de sous-bardage particulière et, par conséquent, sur la durabilité, est l'avis d'expert d'ExpertKorr-MISiS.

Les structures les plus durables sont en acier inoxydable. La durée de vie de tels systèmes est d'au moins 40 ans dans une atmosphère industrielle urbaine d'agressivité moyenne, et d'au moins 50 ans dans une atmosphère conditionnellement propre de faible agressivité.

Les alliages d'aluminium, grâce au film d'oxyde, ont une résistance élevée à la corrosion, mais dans des conditions de niveaux élevés de chlorures et de soufre dans l'atmosphère, une corrosion intergranulaire à développement rapide peut se produire, ce qui entraîne une diminution significative de la résistance des éléments structurels et leur destruction. . Ainsi, la durée de vie d'une structure en alliages d'aluminium dans une ambiance industrielle urbaine d'agressivité moyenne n'excède pas 15 ans. Cependant, selon les exigences de Rosstroy, dans le cas de l'utilisation d'alliages d'aluminium pour la fabrication d'éléments de la sous-structure d'un NVF, tous les éléments doivent nécessairement avoir un revêtement anodique. La présence d'un revêtement anodique augmente la durée de vie de la sous-structure en alliage d'aluminium. Mais lors de l'installation d'une sous-structure, ses différents éléments sont reliés par des rivets pour lesquels des trous sont percés, ce qui provoque une violation du revêtement anodique dans la zone de fixation, c'est-à-dire que des zones sans revêtement anodique sont inévitablement créées. De plus, le noyau en acier d'un rivet en aluminium forme avec le milieu en aluminium de l'élément un couple galvanique, qui conduit également au développement de processus actifs de corrosion intergranulaire aux endroits où les éléments de sous-structure sont fixés. Il convient de noter que le faible coût d'un système NVF particulier avec une sous-structure en alliage d'aluminium est souvent dû précisément à l'absence de revêtement anodique protecteur sur les éléments du système. Les fabricants peu scrupuleux de telles sous-structures économisent sur les processus coûteux d'anodisation électrochimique des produits.

L'acier galvanisé présente une résistance à la corrosion insuffisante du point de vue de la durabilité structurelle. Mais après application du revêtement polymère, la durée de vie d'une sous-structure en acier galvanisé avec un revêtement polymère sera de 30 ans dans une atmosphère industrielle urbaine d'agressivité moyenne, et de 40 ans dans une atmosphère conditionnellement propre de faible agressivité.

Après avoir comparé les indicateurs ci-dessus des sous-structures en aluminium et en acier, nous pouvons conclure que les sous-structures en acier sont nettement supérieures à celles en aluminium à tous égards.

L’aluminium et l’acier inoxydable peuvent se ressembler, mais ils sont en réalité très différents. N'oubliez pas ces 10 différences et utilisez-les comme guide lors du choix du type de métal pour votre projet.

1. Rapport résistance/poids. L’aluminium n’est généralement pas aussi résistant que l’acier, mais il est aussi beaucoup plus léger. C’est la principale raison pour laquelle les avions sont fabriqués en aluminium.
2. Corrosion. L'acier inoxydable est composé de fer, de chrome, de nickel, de manganèse et de cuivre. Le chrome est ajouté comme élément pour assurer la résistance à la corrosion. L'aluminium est très résistant à l'oxydation et à la corrosion, principalement grâce à un film spécial sur la surface métallique (couche de passivation). Lorsque l'aluminium s'oxyde, sa surface devient blanche et parfois des piqûres apparaissent. Dans certains environnements extrêmement acides ou alcalins, l’aluminium peut se corroder à un rythme catastrophique.
3. Conductivité thermique. L'aluminium a une bien meilleure conductivité thermique que l'acier inoxydable. C’est l’une des principales raisons pour lesquelles il est utilisé pour les radiateurs et les climatiseurs des voitures.
4. Prix. L'aluminium est généralement moins cher que l'acier inoxydable.
5. Fabricabilité. L'aluminium est assez mou et plus facile à couper et à déformer. L’acier inoxydable est un matériau plus résistant, mais il est plus difficile à travailler car il est plus difficile à déformer.
6. Soudage. L'acier inoxydable est relativement facile à souder, tandis que l'aluminium peut poser problème.
7. Propriétés thermiques. L’acier inoxydable peut être utilisé à des températures beaucoup plus élevées que l’aluminium, qui peut devenir très mou à seulement 200 degrés.
8. Conductivité électrique. L’acier inoxydable est un très mauvais conducteur comparé à la plupart des métaux. L’aluminium, au contraire, est un très bon conducteur d’électricité. En raison de leur conductivité élevée, de leur faible poids et de leur résistance à la corrosion, les lignes électriques aériennes à haute tension sont généralement fabriquées en aluminium.
9. Force. L'acier inoxydable est plus résistant que l'aluminium.
10. Effet sur la nourriture. L'acier inoxydable réagit moins avec les aliments. L'aluminium peut réagir aux aliments et affecter la couleur et l'odeur du métal.

Vous ne savez toujours pas quel métal convient à vos besoins ? Contactez-nous par téléphone, email ou venez à notre bureau. Nos responsables du service client vous aideront à faire le bon choix !

1.2.1. Caractéristiques générales des aciers. L'acier est un alliage de fer et de carbone contenant des additifs d'alliage qui améliorent la qualité du métal et des impuretés nocives qui pénètrent dans le métal à partir du minerai ou se forment pendant le processus de fusion.

Structure d'acier.À l’état solide, l’acier est un corps polycristallin constitué de nombreux cristaux (grains) orientés différemment. Dans chaque cristal, les atomes (plus précisément les ions chargés positivement) sont disposés de manière ordonnée aux nœuds du réseau spatial. L'acier est caractérisé par un réseau cristallin cubique centré sur le corps (bcc) et sur la face centrée (fcc) (Fig. 1.4). Chaque grain en tant que formation cristalline est fortement anisotrope et possède des propriétés différentes dans différentes directions. Avec un grand nombre de grains orientés différemment, ces différences sont atténuées, statistiquement en moyenne dans toutes les directions les propriétés deviennent les mêmes et l'acier se comporte comme un corps quasi isotrope.

La structure de l'acier dépend des conditions de cristallisation, composition chimique, traitement thermique et modes de laminage.

Le point de fusion du fer pur est de 1 535°C ; lors du durcissement, des cristaux de fer pur se forment - de la ferrite, appelée fer 8, avec un réseau centré (Fig. 1.4, UN);à une température de 1 490 °C, une recristallisation se produit et le fer 5 se transforme en fer y avec un réseau à faces centrées (Fig. 1.4, b).À une température de 910°C et moins, les cristaux de fer y se transforment à nouveau en cristaux centrés sur le corps et cet état est maintenu jusqu'à une température normale. La dernière modification s'appelle un fer à repasser.

Avec l'introduction du carbone, le point de fusion diminue et pour l'acier avec une teneur en carbone de 0,2%, il est d'environ 1520°C. Lors du refroidissement, il se forme une solution solide de carbone dans le fer y, appelée austénite, dans laquelle les atomes de carbone sont situés au centre du réseau FCC. À des températures inférieures à 910 °C, l'austénite commence à se décomposer. Le fer obtenu avec un réseau bcc (ferrite) ne dissout pas bien le carbone. Au fur et à mesure que la ferrite est libérée, l'austénite s'enrichit en carbone et à une température de 723°C se transforme en perlite - un mélange de ferrite et de carbure de fer Fe 3 C, appelé cémentite.

Riz. 1.4. Réseau cristallin cubique :

UN- centré sur le corps ;

b- centré sur le visage

Ainsi, à températures normales, l'acier est constitué de deux phases principales : la ferrite et la cémentite, qui forment des grains indépendants et font également partie de la perlite sous forme de plaques (Fig. 1.5). Les grains clairs sont de la ferrite, les grains foncés sont de la perlite).

La ferrite est très ductile et a une faible résistance, tandis que la cémentite est dure et cassante. La perlite possède des propriétés intermédiaires entre celles de la ferrite et de la cémentite. Selon la teneur en carbone, l'un ou l'autre composant structurel prédomine. La taille des grains de ferrite et de perlite dépend du nombre de centres de cristallisation et des conditions de refroidissement et affecte de manière significative les propriétés mécaniques de l'acier (plus le grain est fin, plus la qualité du métal est élevée).

Les additifs d'alliage, entrant dans une solution solide avec la ferrite, le renforcent. De plus, certains d'entre eux, formant des carbures et des nitrures, augmentent le nombre de sites de cristallisation et contribuent à la formation d'une structure à grains fins.

Sous l'influence du traitement thermique, la structure, la granulométrie et la solubilité des éléments d'alliage changent, ce qui entraîne une modification des propriétés de l'acier.

Le type de traitement thermique le plus simple est la normalisation. Elle consiste à réchauffer le produit laminé à la température de formation de l'austénite et à le refroidir ensuite à l'air. Après normalisation, la structure en acier devient plus ordonnée, ce qui entraîne une amélioration de la résistance et des propriétés plastiques de l'acier laminé et de sa résistance aux chocs, ainsi qu'une uniformité accrue.

Avec le refroidissement rapide de l'acier chauffé à une température supérieure à la température de transformation de phase, l'acier est durci.

Les structures formées après durcissement confèrent à l'acier une grande résistance. Cependant, sa ductilité diminue et sa tendance à la rupture fragile augmente. Pour réguler les propriétés mécaniques de l'acier trempé et la formation de la structure souhaitée, il est trempé, c'est-à-dire chauffer jusqu'à une température à laquelle se produit la transformation structurelle souhaitée, maintenir à cette température pendant le temps requis puis refroidir lentement 1.

Lors du laminage, la structure de l'acier change sous l'effet de la compression. Les grains sont broyés et orientés différemment le long et à travers le produit laminé, ce qui conduit à une certaine anisotropie des propriétés. La température de laminage et la vitesse de refroidissement ont également une influence significative. À une vitesse de refroidissement élevée, la formation de structures de durcissement est possible, ce qui entraîne une augmentation des propriétés de résistance de l'acier. Plus le produit laminé est épais, plus le degré de compression et la vitesse de refroidissement sont faibles. Par conséquent, avec l'augmentation de l'épaisseur des produits laminés caractéristiques de résistance sont en diminution.

Ainsi, en faisant varier la composition chimique, les conditions de laminage et de traitement thermique, il est possible de modifier la structure et d'obtenir un acier avec une résistance spécifiée et d'autres propriétés.

Classement des aciers. Selon les propriétés de résistance de l'acier, ils sont classiquement divisés en trois groupes : ordinaires (<29 кН/см 2), повышенной ( = 29...40 кН/см 2) и высокой прочности ( >40 kN/cm2).

L'augmentation de la résistance de l'acier est obtenue par alliage et traitement thermique.

En fonction de leur composition chimique, les aciers sont divisés en aciers au carbone et alliés. Les aciers au carbone de qualité ordinaire sont constitués de fer et de carbone avec quelques

l'ajout de silicium (ou d'aluminium) et de manganèse. D'autres additifs ne sont pas spécifiquement introduits et peuvent pénétrer dans l'acier à partir du minerai (cuivre, chrome, etc.).

Le carbone (C) 1, tout en augmentant la résistance de l'acier, réduit sa ductilité et altère la soudabilité. Par conséquent, seuls des aciers à faible teneur en carbone avec une teneur en carbone ne dépassant pas 0,22 % sont utilisés pour la construction de structures métalliques.

En plus du fer et du carbone, les aciers alliés contiennent des additifs spéciaux qui améliorent leur qualité. Étant donné que la plupart des additifs altèrent à un degré ou à un autre la soudabilité de l'acier et augmentent également son coût, les aciers faiblement alliés avec une teneur totale en additifs d'alliage ne dépassant pas 5 % sont principalement utilisés dans la construction.

Les principaux additifs d'alliage sont le silicium (C), le manganèse (G), le cuivre (D), le chrome (X), le nickel (N), le vanadium (F), le molybdène (M), l'aluminium (U), l'azote (A).

Le silicium désoxyde l'acier, c'est-à-dire lie l'excès d'oxygène et augmente sa résistance, mais réduit la ductilité, détériore la soudabilité et la résistance à la corrosion avec une teneur accrue. Les effets nocifs du silicium peuvent être compensés par une teneur accrue en manganèse.

Le manganèse augmente la résistance, est un bon désoxydant et, lorsqu'il est combiné avec du soufre, réduit ses effets nocifs. Avec une teneur en manganèse supérieure à 1,5 %, l'acier devient cassant.

Le cuivre augmente légèrement la résistance de l'acier et augmente sa résistance à la corrosion. Une teneur excessive en cuivre (plus de 0,7 %) contribue au vieillissement de l'acier et augmente sa fragilité.

Le chrome et le nickel augmentent la résistance de l'acier sans réduire sa ductilité et améliorent sa résistance à la corrosion.

L'aluminium désoxyde bien l'acier, neutralise les effets nocifs du phosphore et augmente la résistance aux chocs.

Le vanadium et le molybdène augmentent la résistance sans pratiquement aucune diminution de la ductilité et empêchent le ramollissement de l'acier traité thermiquement pendant le soudage.

L'azote à l'état non lié contribue au vieillissement de l'acier et le rend fragile, il ne devrait donc pas dépasser 0,009 %. Dans un état chimiquement lié à l'aluminium, au vanadium, au titane et à d'autres éléments, il forme des nitrures et devient un élément d'alliage, contribuant ainsi à obtenir une structure à grains fins et à améliorer les propriétés mécaniques.

Le phosphore est une impureté nocive car, formant une solution solide avec la ferrite, il augmente la fragilité de l'acier, notamment à basse température (fragilité à froid). Cependant, en présence d’aluminium, le phosphore peut servir d’élément d’alliage augmentant la résistance à la corrosion de l’acier. C'est la base de la production d'aciers résistants aux intempéries.

Le soufre, en raison de la formation de sulfure de fer à bas point de fusion, rend l'acier rouge cassant (sujet à la fissuration à des températures de 800 à 1 000 °C). Ceci est particulièrement important pour les structures soudées. Les effets nocifs du soufre sont réduits avec l’augmentation de la teneur en manganèse. La teneur en soufre et en phosphore de l'acier est limitée et ne doit pas dépasser 0,03 à 0,05 %, selon le type (qualité) d'acier.

Les propriétés mécaniques de l'acier sont affectées par la saturation en gaz qui peuvent pénétrer dans le métal à l'état fondu depuis l'atmosphère. L'oxygène agit comme le soufre, mais à un degré plus fort, et augmente la fragilité de l'acier. L'azote non fixé réduit également la qualité de l'acier. Bien que l'hydrogène soit retenu en quantité insignifiante (0,0007%), mais, se concentrant à proximité des inclusions dans les régions intercristallines et localisées principalement le long des joints de grains, il provoque des contraintes élevées dans les microvolumes, ce qui entraîne une diminution de la résistance de l'acier à la rupture fragile, un diminution de la résistance à la traction et détérioration des propriétés plastiques. Par conséquent, l'acier en fusion (par exemple lors du soudage) doit être protégé de l'exposition à l'atmosphère.

Selon le type de fourniture, les aciers sont divisés en aciers laminés à chaud et traités thermiquement (normalisés ou améliorés thermiquement). A l'état laminé à chaud, l'acier ne présente pas toujours un ensemble optimal de propriétés. Lors de la normalisation, la structure en acier est affinée, son homogénéité augmente et sa viscosité augmente, mais aucune augmentation significative de la résistance ne se produit. Traitement thermique(trempe à l'eau et revenu à haute température) permet d'obtenir des aciers à haute résistance et très résistants à la rupture fragile. Les coûts de traitement thermique de l'acier peuvent être considérablement réduits si le durcissement est effectué directement à partir du chauffage par laminage.

L'acier utilisé dans les structures métalliques de construction est produit principalement de deux manières : dans des fours à sole ouverte et dans des convertisseurs à soufflage d'oxygène. Les propriétés des aciers à foyer ouvert et à convertisseur d'oxygène sont presque les mêmes, cependant, la méthode de production de convertisseur d'oxygène est beaucoup moins chère et remplace progressivement la méthode à foyer ouvert. Pour les pièces les plus critiques, où un métal de qualité particulièrement élevée est requis, des aciers produits par refusion sous laitier électrique (ESR) sont également utilisés. Avec le développement de l’électrométallurgie, une utilisation plus large dans la construction des aciers produits dans des fours électriques est possible. Elektrostal se caractérise par une faible teneur en impuretés nocives et une haute qualité.

Selon le degré de désoxydation, les aciers peuvent être bouillants, semi-calmes ou calmes.

Les aciers non désoxydés bout lorsqu'ils sont versés dans des moules en raison du dégagement de gaz. Un tel acier est appelé acier bouillant et s'avère plus contaminé par les gaz et moins homogène.

Les propriétés mécaniques varient légèrement sur la longueur du lingot en raison de la répartition inégale des éléments chimiques. Cela s'applique particulièrement à la partie tête, qui s'avère la plus lâche (en raison du retrait et de la plus grande saturation en gaz), et la plus grande ségrégation d'impuretés nocives et de carbone s'y produit. Par conséquent, la partie défectueuse, qui représente environ 5 % de la masse du lingot, est coupée du lingot. Les aciers bouillants, ayant une limite d'élasticité et une résistance à la traction assez bonnes, sont moins résistants à la rupture fragile et au vieillissement.

Pour améliorer la qualité de l'acier bas carbone, celui-ci est désoxydé par ajout de silicium de 0,12 à 0,3% ou d'aluminium jusqu'à 0,1%. Le silicium (ou l'aluminium), associé à l'oxygène dissous, réduit ses effets nocifs. Lorsqu'ils sont combinés avec l'oxygène, les désoxydants forment des silicates et des aluminates en phase finement dispersée, qui augmentent le nombre de sites de cristallisation et contribuent à la formation d'une structure en acier à grains fins, ce qui entraîne une augmentation de sa qualité et de ses propriétés mécaniques. Les aciers désoxydés ne bouillent pas lorsqu'ils sont versés dans des moules, c'est pourquoi on les appelle aciers calmes. Une partie d'environ 15 % est coupée de la partie tête du lingot d'acier doux. L'acier calme est plus homogène, se soude mieux et résiste mieux aux influences dynamiques et à la rupture fragile. Les aciers silencieux sont utilisés dans la fabrication de structures critiques soumises à des influences dynamiques.

Cependant, les aciers doux sont environ 12 % plus chers que les aciers bouillants, ce qui oblige à limiter leur utilisation et à se tourner, lorsque cela est avantageux pour des raisons techniques et économiques, vers la fabrication de structures en acier mi-doux.

L'acier semi-silencieux est de qualité intermédiaire entre l'ébullition et le calme. Il est désoxydé avec une plus petite quantité de silicium - 0,05 à 0,15 % (rarement avec de l'aluminium). Une partie plus petite est coupée de la tête du lingot, égale à environ 8 % de la masse du lingot. En termes de coût, les aciers semi-silencieux occupent également une position intermédiaire. Les aciers faiblement alliés sont fournis principalement dans une version calme (rarement semi-silencieuse).

1.2.2. Classement des aciers. La principale norme réglementant les caractéristiques des aciers destinés à la construction de structures métalliques est GOST 27772 - 88. Selon GOST, les produits laminés profilés sont fabriqués à partir d'aciers 1 S235, S245, S255, S275, S285, S345, S345K, S375 pour les produits laminés en tôle et universels et les profilés pliés, les aciers S390, S390K, S440, S590 ; , S590K sont également utilisés. Les aciers C345, C375, C390 et C440 peuvent être fournis avec une teneur en cuivre plus élevée (pour augmenter la résistance à la corrosion), et la lettre « D » est ajoutée à la désignation de l'acier.

La composition chimique des aciers et les propriétés mécaniques sont présentées dans le tableau. 1.2 et 1.3.

Les produits laminés peuvent être fournis à la fois laminés à chaud et traités thermiquement. Le choix de la composition chimique et du type de traitement thermique est déterminé par l'usine. L'essentiel est de garantir les propriétés requises. Ainsi, les tôles d'acier laminées C345 peuvent être fabriquées à partir d'acier de composition chimique C245 avec amélioration thermique. Dans ce cas, la lettre T est ajoutée à la désignation de l'acier, par exemple C345T.

En fonction de la température de fonctionnement des structures et du degré de risque de rupture fragile, des tests de résistance aux chocs pour les aciers C345 et C375 sont effectués à différentes températures, ils sont donc fournis en quatre catégories, et un numéro de catégorie est ajouté à la désignation de l'acier. , par exemple C345-1 ; S345-2.

Les caractéristiques standardisées pour chaque catégorie sont données dans le tableau. 1.4.

Les locations sont fournies par lots. Le lot est constitué de produits laminés d'une taille unique, d'une poche de fusion et d'un mode de traitement thermique. Lors du contrôle de la qualité du métal, deux échantillons sont sélectionnés au hasard dans un lot.

À partir de chaque échantillon, un échantillon est préparé pour les essais de traction et de flexion et deux échantillons pour déterminer la résistance aux chocs à chaque température. Si les résultats des tests ne répondent pas aux exigences de GOST, effectuez

deuxièmes tests sur le double du nombre d’échantillons. Si des tests répétés donnent des résultats insatisfaisants, le lot est rejeté.

La soudabilité de l'acier est évaluée en équivalent carbone, % :

où C, Mn, Si, Cr, Ni, Cu, V, P - fraction massique de carbone, manganèse, silicium, chrome, nickel, cuivre, vanadium et phosphore, %.

Si avec,<0,4%, то сварка стали не вызывает затруднений, при 0,4 %< С,< 0,55 % сварка возможна, но требует принятия специальных мер по предотвращению возник­новения трещины. При С э >À 0,55 %, le risque de fissures augmente considérablement.

Pour vérifier la continuité du métal et éviter le délaminage, dans les cas nécessaires, à la demande du client, un contrôle par ultrasons est effectué.

Une caractéristique distinctive de GOST 27772 - 88 est l'utilisation de méthodes de contrôle statistique pour certains aciers (S275, S285, S375), qui garantissent la fourniture de valeurs standard de limite d'élasticité et de résistance à la traction.

Les structures métalliques de construction sont également fabriquées à partir d'aciers fournis conformément à GOST 380 - 88 «Acier au carbone de qualité ordinaire», GOST 19281 -73 «Acier profilé et façonné faiblement allié», GOST 19282 - 73 «Tôles épaisses et à large bande faiblement alliées». acier universel »et d’autres normes.

Il n'y a pas de différences fondamentales entre les propriétés des aciers qui ont la même composition chimique, mais qui sont fournis selon des normes différentes. La différence réside dans les méthodes de contrôle et les désignations. Ainsi, selon GOST 380 - 88, avec des changements dans la désignation de la nuance d'acier, le groupe de livraison, la méthode de désoxydation et la catégorie sont indiqués.

Lorsqu'elle est fournie dans le groupe A, l'installation garantit les propriétés mécaniques, dans le groupe B - composition chimique, dans le groupe C - propriétés mécaniques et composition chimique.

Le degré de désoxydation est indiqué par les lettres KP (ébullition), SP (calme) et PS (semi-silencieux).

La catégorie d'acier indique le type d'essais de résistance aux chocs : catégorie 2 - les essais de résistance aux chocs ne sont pas effectués, 3 - effectués à une température de +20 °C, 4 - à une température de -20 °C, 5 - à une température de +20 °C. température de -20 °C et après vieillissement mécanique, 6 - après vieillissement mécanique.

Dans la construction, les nuances d'acier VstZkp2, VstZpsb et VstZsp5 sont principalement utilisées, ainsi que l'acier à haute teneur en manganèse VstZGps5.

Selon GOST 19281-73 et GOST 19282-73, la désignation de la nuance d'acier indique le contenu des principaux éléments. Par exemple, la composition chimique de l'acier 09G2S se déchiffre comme suit : 09 - teneur en carbone en centièmes de pour cent, G2 - manganèse en quantité de 1 à 2%, C - silicium jusqu'à 1 %.

A la fin de la nuance d'acier, la catégorie est indiquée, c'est-à-dire type d'essai d'impact. Pour les aciers faiblement alliés, 15 catégories sont établies, des tests sont réalisés à des températures allant jusqu'à -70°C. Les aciers fournis selon différentes normes sont interchangeables (voir tableau 1.3).

Les propriétés de l'acier dépendent de la composition chimique de la matière première, de la méthode de fusion et du volume des unités de fusion, de la force de compression et de la température lors du laminage, des conditions de refroidissement du produit fini, etc.

Avec des facteurs aussi divers influençant la qualité de l'acier, il est tout à fait naturel que les indicateurs de résistance et d'autres propriétés présentent une certaine dispersion et puissent être considérés comme des variables aléatoires. Une idée de la variabilité des caractéristiques est donnée par des histogrammes de distribution statistique, montrant la proportion relative (fréquence) d'une valeur caractéristique particulière.

1.2.4.Acier à haute résistance(29 kN/cm 2< <40 кН/см 2). Стали повышенной прочности (С345 - С390) получают либо введением при выплавке стали легирующих
additifs, principalement du manganèse et du silicium, moins souvent du nickel et du chrome, ou des renforcements thermiques
acier à faible teneur en carbone (S345T).

Dans ce cas, la ductilité de l'acier diminue légèrement et la longueur du plateau d'élasticité diminue jusqu'à 1 -1,5 %.

Les aciers à haute résistance sont légèrement moins soudables (notamment les aciers à haute teneur en silicium) et nécessitent parfois le recours à des mesures technologiques particulières pour éviter la formation de fissures à chaud.

En termes de résistance à la corrosion, la plupart des aciers de ce groupe sont proches des aciers à faible teneur en carbone.

Les aciers à plus forte teneur en cuivre (S345D, S375D, S390D) ont une plus grande résistance à la corrosion.

La structure à grains fins des aciers faiblement alliés offre une résistance nettement plus élevée à la rupture fragile.

La valeur élevée de résistance aux chocs est maintenue à des températures inférieures ou égales à -40 °C, ce qui permet l'utilisation de ces aciers pour les structures exploitées dans les régions du nord. En raison de leurs propriétés de résistance plus élevées, l'utilisation d'aciers à haute résistance entraîne des économies de métal allant jusqu'à 20 à 25 %.

1.2.5.Acier à haute résistance(>40kN/cm2). Acier laminé à haute résistance
(C440 -C590) sont généralement obtenus par alliage et traitement thermique.

Pour l'alliage, des éléments formant du nitrure sont utilisés pour favoriser la formation d'une structure à grains fins.

Les aciers à haute résistance ne peuvent pas avoir de plateau d'élasticité (à o > 50 kN/cm 2) et leur ductilité (allongement relatif) est réduite à 14 % et moins.

Le rapport passe à 0,8 - 0,9, ce qui ne permet pas de prendre en compte les déformations plastiques dans le calcul des structures réalisées à partir de ces aciers.

Le choix de la composition chimique et du régime de traitement thermique peut augmenter considérablement la résistance à la rupture fragile et fournir une résistance élevée aux chocs à des températures allant jusqu'à -70°C. Certaines difficultés surviennent dans la fabrication des structures. Une résistance élevée et une faible ductilité nécessitent un équipement plus puissant pour les opérations de coupe, de redressage, de perçage et autres.

Lors du soudage d'aciers traités thermiquement, en raison d'un chauffage inégal et d'un refroidissement rapide, diverses transformations structurelles se produisent dans différentes zones du joint soudé. Dans certaines zones, des structures de durcissement se forment qui ont une résistance et une fragilité accrues (couches dures) ; dans d'autres, le métal est soumis à un revenu élevé et a une résistance réduite et une ductilité élevée (couches molles).

Le ramollissement de l'acier dans la zone affectée thermiquement peut atteindre 5 à 30 %, ce qui doit être pris en compte lors de la conception de structures soudées en aciers traités thermiquement.

L'introduction de certains éléments formant carbure (molybdène, vanadium) dans la composition de l'acier réduit l'effet adoucissant.

L'utilisation d'aciers à haute résistance entraîne des économies de métal allant jusqu'à 25 à 30 % par rapport aux structures en aciers à faible teneur en carbone et est particulièrement recommandée dans les structures à longue portée et fortement chargées.

1.2.6. Aciers résistants aux intempéries. Pour augmenter la résistance à la corrosion des métaux
structures chimiques, aciers faiblement alliés contenant une petite quantité de
quantité (fractions de pourcentage) d'éléments tels que le chrome, le nickel et le cuivre.

Dans les structures exposées aux intempéries, les aciers additionnés de phosphore (par exemple l'acier S345K) sont très efficaces. Un mince film d'oxyde se forme à la surface de ces aciers, qui présente une résistance suffisante et protège le métal du développement de la corrosion. Cependant, la soudabilité de l'acier en présence de phosphore se détériore. De plus, dans le métal laminé de grandes épaisseurs, le métal a une résistance au froid réduite, c'est pourquoi l'utilisation de l'acier S345K est recommandée pour des épaisseurs ne dépassant pas 10 mm.

Dans les structures combinant des fonctions porteuses et enveloppantes (par exemple, les revêtements membranaires), les tôles minces laminées sont largement utilisées. Pour augmenter la durabilité de telles structures, il est conseillé d'utiliser de l'acier inoxydable chromé OX18T1F2, qui ne contient pas de nickel. Propriétés mécaniques de l'acier ОХ18Т1Ф2 :

50 kN/cm 2 , = 36 kN/cm 2 , >33 %. Pour les grandes épaisseurs, les produits laminés de aciers au chrome a une fragilité accrue, cependant, les propriétés des produits laminés en feuilles minces (en particulier ceux jusqu'à 2 mm d'épaisseur) permettent de les utiliser dans des structures à des températures de conception allant jusqu'à -40°C.

1.2.7. Sélection d'aciers pour la construction de structures métalliques. Le choix de l'acier se fait sur la base de variantes de conception et d'analyses technico-économiques, en tenant compte des recommandations des normes. Afin de simplifier la commande de métal, lors du choix de l'acier, il convient de s'efforcer d'une plus grande unification des conceptions, en réduisant le nombre d'aciers et de profilés. Le choix de l'acier dépend des paramètres suivants qui affectent les performances du matériau :

température de l'environnement dans lequel la structure est installée et exploitée. Ce facteur prend en compte le risque accru de rupture fragile à basse température ;

la nature du chargement, qui détermine les caractéristiques du matériau et des structures sous des charges dynamiques, vibratoires et variables ;

type d'état de contrainte (compression ou traction uniaxiale, état de contrainte plane ou volumétrique) et niveau de contraintes engendrées (éléments fortement ou légèrement chargés) ;

le mode de liaison des éléments, qui détermine le niveau de contraintes intrinsèques, le degré de concentration des contraintes et les propriétés du matériau dans la zone de liaison ;

épaisseur des produits laminés utilisés dans les éléments. Ce facteur prend en compte l'évolution des propriétés de l'acier avec l'augmentation de l'épaisseur.

Selon les conditions d'exploitation du matériau, tous les types de structures sont répartis en quatre groupes.

À premier groupe Il s'agit notamment des structures soudées fonctionnant dans des conditions particulièrement difficiles ou directement exposées à des charges dynamiques, vibratoires ou mobiles (par exemple, poutres de grue, poutres de plates-formes de travail ou éléments de viaducs supportant directement la charge du matériel roulant, goussets de fermes, etc.). L'état de contrainte de telles structures est caractérisé haut niveau et une fréquence de chargement élevée.

Les structures du premier groupe fonctionnent dans les conditions les plus difficiles, ce qui contribue à la possibilité de leur rupture fragile ou par fatigue, c'est pourquoi les exigences les plus élevées sont imposées aux propriétés des aciers pour ces structures.

Co. deuxième groupe Il s'agit notamment des structures soudées fonctionnant sous une charge statique sous l'influence d'un champ de contraintes de traction uniaxiales et biaxiales sans ambiguïté (par exemple, fermes, barres transversales de cadre, poutres de plancher et de toit et autres éléments de traction, de flexion et de flexion), ainsi que structures du premier groupe en l'absence joints soudés.

Ce qui est commun aux structures de ce groupe est le risque accru de fracture fragile associé à la présence d’un champ de contraintes de traction. La probabilité de rupture par fatigue est ici moindre que pour les structures du premier groupe.

À troisième groupe Il s'agit notamment des structures soudées fonctionnant sous l'influence prédominante de contraintes de compression (par exemple, colonnes, crémaillères, supports d'équipements et autres éléments comprimés et pliés), ainsi que les structures du deuxième groupe en l'absence de joints soudés.

À quatrième groupe comprennent les structures et éléments auxiliaires (contreventements, éléments à colombages, escaliers, clôtures, etc.), ainsi que les structures du troisième groupe en l'absence de joints soudés.

Si pour les structures des troisième et quatrième groupes, il suffit de se limiter aux exigences de résistance aux charges statiques, alors pour les structures des premier et deuxième groupes, il est important d'évaluer la résistance de l'acier aux influences dynamiques et à la rupture fragile.

Dans les matériaux pour structures soudées, la soudabilité doit être évaluée. Les exigences relatives aux éléments structurels dépourvus de joints soudés peuvent être réduites, car l'absence de champs de contraintes de soudage, une concentration de contraintes plus faible et d'autres facteurs améliorent leurs performances.

Au sein de chaque groupe de structures, en fonction de la température de fonctionnement, les aciers sont soumis à des exigences de résistance aux chocs à différentes températures.

Les normes contiennent une liste d'aciers en fonction du groupe de structures et de la région climatique de construction.

Le choix final de l'acier au sein de chaque groupe doit être effectué sur la base d'une comparaison d'indicateurs techniques et économiques (consommation d'acier et coût des structures), ainsi que en tenant compte de l'ordre du métal et des capacités technologiques du fabricant. Dans les structures composites (par exemple, poutres composites, fermes, etc.), il est économiquement possible d'utiliser deux aciers : une résistance plus élevée pour les éléments fortement chargés (membrures de fermes, poutres) et une résistance plus faible pour les éléments légèrement chargés (treillis de fermes, murs de poutres). ).

1.2.8. Alliages d'aluminium. L'aluminium a des propriétés très différentes de celles de l'acier. Sa densité = 2,7 t/m 3, soit presque 3 fois inférieure à la densité de l'acier. Module d'élasticité longitudinale de l'aluminium E=71 000 MPa, module de cisaillement G= 27 000 MPa, soit environ 3 fois inférieur au module d'élasticité longitudinal et au module de cisaillement de l'acier.

L'aluminium n'a pas de plateau de rendement. La droite de déformation élastique se transforme directement en courbe de déformation élastoplastique (Fig. 1.7). L'aluminium est très ductile : l'allongement à la rupture atteint 40 à 50 %, mais sa résistance est très faible : = 6...7 kN/cm 2 et sa limite d'élasticité = 2...3 kN/cm 2. L'aluminium pur est rapidement recouvert d'un film d'oxyde durable qui empêche toute corrosion supplémentaire.

En raison de sa très faible résistance, de l'aluminium commercialement pur structures de construction utilisé assez rarement. Une augmentation significative de la résistance de l'aluminium est obtenue en l'alliant avec du magnésium, du manganèse, du cuivre et du silicium. le zinc et quelques autres éléments.

La résistance à la traction de l'aluminium allié (alliages d'aluminium), selon la composition des additifs d'alliage, est 2 à 5 fois supérieure à celle de l'aluminium commercialement pur ; cependant, l'allongement relatif est en conséquence 2 à 3 fois inférieur. Avec l'augmentation de la température, la résistance de l'aluminium diminue et à des températures supérieures à 300 °C, elle est proche de zéro (voir Fig. 1.7).

Une caractéristique d'un certain nombre d'alliages multicomposants A1 - Mg - Si, Al - Cu - Mg, Al - Mg - Zn est leur capacité à augmenter encore la résistance pendant le processus de vieillissement après traitement thermique ; ces alliages sont appelés durcissables thermiquement.

Résistance à la traction de certains alliages à haute résistance (système Al - Mg - Zn) après traitement thermique et vieillissement artificiel dépasse 40 kN/cm2, l'allongement relatif n'est que de 5 à 10 %. Le traitement thermique des alliages à double composition (Al-Mg, Al-Mn) ne conduit pas à un durcissement ; de tels alliages sont dits thermiquement non durcissants.

Une augmentation de 1,5 à 2 fois de la limite d'élasticité conditionnelle des produits fabriqués à partir de ces alliages peut être obtenue par déformation à froid (durcissement à froid), tandis que l'allongement relatif est également considérablement réduit. Il convient de noter que les indicateurs de tous les principaux propriétés physiques les alliages, quels que soient la composition des éléments d'alliage et leur état, ne diffèrent pratiquement pas des indicateurs de l'aluminium pur.

La résistance à la corrosion des alliages dépend de la composition des additifs d'alliage, de l'état de livraison et du degré d'agressivité de l'environnement extérieur.

Les produits semi-finis en alliages d'aluminium sont fabriqués dans des usines spécialisées : tôles et bandes - par laminage sur des laminoirs multi-cylindres ; tuyaux et profilés - par extrusion sur presses hydrauliques horizontales, ce qui permet d'obtenir des profilés de formes de section transversale les plus diverses, y compris ceux à cavités fermées.

Sur les produits semi-finis expédiés de l'usine, la qualité de l'alliage et l'état de livraison sont indiqués : M - doux (recuit) ; N - travaillé dur; H2 - semi-durci ; T - durci et vieilli naturellement pendant 3 à 6 jours à température ambiante ; T1 - durci et vieilli artificiellement pendant plusieurs heures à des températures élevées ; T4 - pas complètement durci et vieilli naturellement ; T5 - pas complètement durci et vieilli artificiellement. Les produits semi-finis fournis sans transformation ne portent aucune désignation supplémentaire.

Depuis grand nombre Les qualités d’aluminium suivantes sont recommandées pour une utilisation dans la construction :

Alliages thermiquement non durcissants : AD1 et AMtsM ; AMg2M et AMg2MN2 (feuilles) ; AMg2M (tuyaux) ;

Alliages thermodurcissables : AD31T1 ; AD31T4 et AD31T5 (profils) ;

1915 et 1915T ; 1925 et 1925T ; 1935, 1935T, AD31T (profilés et tuyaux).

Tous les alliages ci-dessus, à l'exception de l'alliage 1925T, utilisé uniquement pour les structures rivetées, se soudent bien. Pour les pièces moulées, un alliage de coulée de qualité AL8 est utilisé.

Structures en aluminium en raison de leur faible poids, de leur résistance à la corrosion, de leur résistance au froid, de leurs propriétés antimagnétiques, de leur résistance aux étincelles, de leur durabilité et de leur bonne vue ont de larges perspectives d’application dans de nombreux domaines de la construction. Cependant, en raison de leur coût élevé, l’utilisation des alliages d’aluminium dans les structures des bâtiments est limitée.