1. Composition de l'alliage
2. Processus d'homogénéisation
390℃ x isolation pendant 1,0 h + 575℃ x isolation pendant 8 h, refroidissement par vent fort jusqu'à 200℃ puis refroidissement par eau.
3. Structure métallographique
Figure 1 Structure métallographique du noyau du lingot d'alliage 6082, gravé par le réactif de Keller, avec des dendrites bien développées
Figure 2 Structure métallographique du noyau du lingot d'alliage 6082, gravé par le réactif de Keller, et structure après mise en solution solide
4. Effet du traitement thermique d'homogénéisation sur la structure de l'alliage
4.1 Comme le montre la figure 1, l'alliage présente des dendrites bien développées à l'état coulé et il existe un grand nombre de phases de précipitation hors équilibre du réseau aux joints de grains.
4.2 Étant donné que les points de fusion des différents éléments sont différents lorsque l'alliage se solidifie, ce phénomène de solidification séquentielle conduit à une composition inégale du soluté au sein du cristal, qui se manifeste spécifiquement par la génération d'un grand nombre de phases de précipitation en réseau aux joints de grains.
4.3 Dans la microstructure après homogénéisation (figure 2), la quantité de phases précipitées aux joints de grains est fortement réduite et la taille des grains augmente de manière synchrone. Cela s'explique par l'amélioration de la diffusion des atomes à haute température, l'élimination de la ségrégation et la dissolution des phases hors équilibre dans le lingot, et la dissolution partielle des composés du réseau aux joints de grains.
4.4 Grâce à l'analyse SEM, comme indiqué dans la FIG3, différentes parties de la phase précipitée ont été sélectionnées pour l'analyse EDS, confirmant que la phase précipitée était une phase Al(MnFe)Si.
4.5 Lors de la coulée de l'alliage, une grande quantité de phase de précipitation contenant du manganèse se forme, dont une partie est retenue dans la solution solide sursaturée. Après un traitement d'homogénéisation à haute température et à long terme, le manganèse sursaturé dans la matrice précipite sous forme de composés contenant du manganèse, ce qui se manifeste par la présence d'un grand nombre de particules dispersées de composés contenant du manganèse, précipitées dans le cristal (figure 2).
4.6 La phase précipitée contenant du manganèse présente une bonne stabilité thermique. Avec l'intensification de la diffusion atomique, les particules de la phase Al(MnFe)Si présentent progressivement des caractéristiques de sphéroïdisation.
Fig.3 Phase Al(MnFe)Si dans l'alliage 6082
5. Effet du système de vieillissement en solution sur les propriétés mécaniques
Après homogénéisation, la phase précipitée en réseau, initialement présente au joint de grain de l'alliage 6082, est dissoute, ce qui améliore les propriétés mécaniques globales de l'échantillon. Parallèlement, la phase stable et résistante à la chaleur Al(MnFe)Si est encore sphéroïdisée, ce qui permet de mieux fixer les dislocations. Ceci démontre que les performances globales du matériau seront améliorées après le traitement thermique d'homogénéisation.
6. Conclusion
6.1 Le lingot d'alliage d'aluminium 6082 présente des dendrites bien développées et un grand nombre de phases de précipitation hors équilibre du réseau aux joints de grains.
6.2 Après le traitement d'homogénéisation, l'observation microscopique a révélé une forte diminution de la quantité de phases précipitées et une augmentation synchrone de la taille des grains. L'élimination de la ségrégation et la dissolution des phases hors équilibre se sont produites dans le lingot, et les composés du réseau aux joints de grains ont été partiellement dissous.
6.3 Lors de la coulée de l'alliage 6082, une phase de précipitation Al(MnFe)Si est générée. Cette phase de précipitation contient du manganèse et présente une bonne stabilité thermique. Au fur et à mesure de l'homogénéisation, les particules de la phase de précipitation présentent progressivement des caractéristiques de sphéroïdisation. Ces particules de composé contenant du manganèse sont uniformément dispersées et précipitées dans le cristal.
6.4 Après le traitement d'homogénéisation, la dissolution de la phase précipitée du réseau indique que les performances globales de l'ensemble du lingot sont améliorées après le traitement thermique d'homogénéisation.
Date de publication : 08/06/2025
