Qu'est-ce que l'alliage d'aluminium 3003 ? Caractéristiques de base
Classification des matériaux
- Série : Alliage aluminium-manganèse (série 3000).
- Traitement thermique : Non traitable thermiquement ; durci exclusivement par écrouissage (par ex. laminage, étirage).
- Alias : Aluminium antirouille (en raison de son excellente résistance à la corrosion atmosphérique et à l'humidité).
Principaux avantages
- Résistance : ~20% plus élevée que la série d'aluminium pur 1100 (la résistance à la traction varie de 110 à 160 MPa selon l'état).
- Résistance à la corrosion : Excellente résistance à la corrosion atmosphérique et marine ; très approprié pour les environnements humides ou chimiques.
-
Maniabilité :
- Formabilité supérieure pour l'emboutissage profond, le repoussage et le pliage.
- Bonne soudabilité (TIG, MIG, soudage par résistance et brasage).
- Compatible avec l'anodisation, la pulvérisation de couleur et d'autres traitements de surface.
- Légèreté : Densité : 2,73 g/cm³ (~1/3 du poids de l'acier au carbone).
Désignations équivalentes pour l'aluminium 3003
| Système standard | Grade équivalent | États courants | Portée de la certification |
|---|---|---|---|
| International | UNS A93003 | H14/O/H22 | ISO 209, ISO 6361 |
| États-Unis | ASTM B209 (AA3003) | H14/O/H18 | AMS 4006/4008 (Aéronautique) |
| Europe | EN AW-3003 | EN 515 : H24/H14 | EN 573-3 (Composition), EN 485-2 (Propriétés) |
| Allemagne | DIN 3.0517 / AlMnCu | DIN EN 515 : F25 | DIN 1725-1 (Traitement) |
| Japon | JIS A3003 | JIS H4000 : H24 | JIS H 4100 (Produits laminés) |
| Chine | GB/T 3190 3003 | GB/T 16475 : H14 | GB/T 3880 (Tôle/Plaque) |
| France | NF A-U3003 | NF A50-651 : H14 | NF EN 573-3 |
| Royaume-Uni | BS 1470 3003 | BS EN 515 : H14 | BS EN 573 |
| Russie | GOST АМц | ГОСТ 21631 : М | ГОСТ 4784 (Aéronautique) |
Tôle d'aluminium 3003 vs bobine : de quoi avez-vous besoin ?
Les propriétés chimiques et mécaniques des tôles et des bobines 3003 sont identiques. Le choix dépend entièrement de votre processus de fabrication :
- Tôle et plaque d'aluminium 3003 : Livrées à plat. Idéal pour la fabrication en faible volume, les panneaux architecturaux et les applications nécessitant une épaisseur extrême (>6 mm).
- Bobine et bande d'aluminium 3003 : Livrées en rouleaux continus. Parfait pour les lignes de production automatisées à grand volume comme l'emboutissage, le profilage ou la fabrication d'ailettes CVC.
Composition chimique du 3003 (%)
| Élément | Al | Mn | Cu | Si | Fe | Zn | Autres (Chacun) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Teneur | Reste | 1,0–1,5 | 0,05–0,20 | ≤0,60 | ≤0,70 | ≤0,10 | ≤0,05 |
Propriétés physiques et mécaniques du 3003
| Propriété | Valeur | Unité | Norme de test | Remarque |
|---|---|---|---|---|
| Densité | 0,098 | lb/in³ | ASTM B311 | Léger |
| 2,73 | g/cm³ | |||
| Point de fusion | 1 190–1 210 | °F | ASTM E794 | Équivalent à 643–654°C |
| Module d'élasticité | 10 000 | ksi | ASTM E111 | Équivalent à 69 GPa |
| Module de cisaillement | 3 630 | ksi | ASTM E143 | Équivalent à 25 GPa |
| Coefficient de Poisson | 0,33 | – | ASTM E132 | Typique pour les métaux |
| Dureté Brinell | 40 | HB | ASTM E10 | Charge de 500 kgf, bille de 10 mm |
| Résistance ultime à la traction | 22 000 | psi | ASTM E8 | *État H14 (Équivalent à 150 MPa)* |
| Limite d'élasticité | 18 000 | psi | ASTM E8 | *État H14 (Équivalent à ~125 MPa)* |
| Résistance à la fatigue | 9 000 | psi | ASTM E466 | 10⁷ cycles (62 MPa) |
| Résistance au cisaillement | 14 000 | psi | ASTM B831 | Équivalent à 96 MPa |
| Conductivité thermique | 180 | W/(m·K) | ASTM E1461 | Mesuré à 25°C |
| CTE (Coefficient d'expansion thermique) | 23,2 × 10⁻⁶ | /°C | ASTM E228 | Plage de 20 à 100°C |
| Chaleur spécifique | 900 | J/(kg·K) | ASTM E1269 | Mesuré à 25°C |
| Conductivité électrique | 44 | % IACS | ASTM B193 | État recuit |
Comparaison des caractéristiques des états de l'aluminium
| État | Caractéristiques du processus | Scénarios d'application | Principaux avantages |
|---|---|---|---|
| O (Recuit) | Entièrement adouci, sans écrouissage | Pièces d'emboutissage profond, récipients alimentaires, composants courbes complexes | Ductilité optimale (Allongement : 25-28%) |
| H14 (Demi-dur) | Écroui + partiellement recuit | Façades de bâtiments, boîtiers de batteries, ustensiles de cuisine | Équilibre entre résistance et formabilité |
| H18 (Entièrement dur) | Entièrement écroui | Composants structurels de haute dureté, panneaux nid d'abeille | Résistance maximale (Résistance à la traction ≥220 MPa) |
| H22 (Quart dur) | Écroui + recuit à basse température | Plaques antidérapantes à motifs, plates-formes industrielles | Excellente résistance à la fatigue |
| H154 (Personnalisé) | Processus spécial d'écrouissage | Exigences sur mesure | Performances de résistance adaptées |
Caractéristiques de l'état et propriétés mécaniques
| Propriété | 3003-O | 3003-H14 | 3003-H18 |
|---|---|---|---|
| Densité | 2,73 g/cm³ | 2,73 g/cm³ | 2,73 g/cm³ |
| Résistance à la traction | 95–130 MPa | 130–160 MPa | ≥220 MPa |
| Limite d'élasticité | ~35 MPa | 115–145 MPa | ~200 MPa |
| Allongement | Jusqu'à 28% | ~8% | ~4% |
| Résistance au cisaillement | 75 MPa | 96 MPa | 110 MPa |
| Module d'élasticité | 70 GPa | 70 GPa | 70 GPa |
| Dureté Brinell | 28 HB | 40-42 HB | 55 HB |
| Point de fusion | 643–654°C | 643–654°C | 643–654°C |
Remarque : Les états H sont durcis par écrouissage ; ordre de résistance : O < H22 < H14 < H18.
Applications typiques par industrie
Véhicules à énergie nouvelle (VE)
- Produits : Boîtiers de batteries, plaques de refroidissement (bobine composite 3003+4343).
- État recommandé : H14
- Principaux avantages : Léger, excellente résistance à la corrosion par les électrolytes, bon emboutissage profond.
Architecture et construction
- Produits : Murs-rideaux, tôles de toiture, marches d'escalier antidérapantes.
- État recommandé : H22, H24, H14
- Principaux avantages : Résistance supérieure aux intempéries, esthétique attrayante, parfaitement adapté au revêtement PVDF.
Équipement alimentaire / chimique
- Produits : Réservoirs de stockage, tuyauterie, revêtements de réacteurs.
- État recommandé : O (Recuit)
- Principaux avantages : Non toxique, nettoyage facile, résiste à la dégradation chimique.
Appareils électroménagers
- Produits : Ustensiles de cuisine antiadhésifs, panneaux de réfrigérateur, ailettes CVC.
- État recommandé : H14
- Principaux avantages : Excellente conductivité thermique, bonne formabilité.
Transport et emballage
- Produits : Panneaux latéraux de remorque, panneaux de conteneurs, coques de camions-citernes.
- État recommandé : H14, H18
- Principaux avantages : Haute résistance, bonne résistance aux intempéries, légèreté.
Équipement électrique
- Produits : Boîtiers de transformateurs, dissipateurs thermiques.
- État recommandé : H18
- Principaux avantages : Blindage EMI efficace, dissipation thermique efficace.
Spécifications et stock de tôles et plaques 3003
Spécifications de fabrication standard
- Épaisseur : 0,2 mm ~ 250 mm (Tôle et bobine : ≤6 mm ; Plaque : >6 mm)
- Largeur : 150 mm ~ 2 650 mm (refente sur mesure disponible)
- Tailles de tôles standard : 1 000 × 2 000 mm, 1 220 × 2 440 mm (4×8 pi), 1 500 × 3 000 mm (5×10 pi)
- Normes : ASTM B209, AMS 4008, EN AW-3003, DIN 3.0517
Tôle et plaque d'aluminium 3003 en stock
| Épaisseur (po) | Taille (po) | État | Finition de surface | Description | Action |
|---|---|---|---|---|---|
| Tôles standard | |||||
| 0.025 | 48×96 | H14 | Finition brute | Tôle H14 | |
| 0.032 | 48×96 | H14 | Finition brute | Tôle H14 | |
| 0.032 | 48×96 | H154 | Finition brute | Tôle H154 | |
| 0.040 | 48×96 | H14 | Finition brute | Tôle H14 | |
| 0.040 | 48×96 | O | Finition brute | Tôle recuite O | |
| 0.050 | 48×96 | H14 | Finition brute | Tôle H14 | |
| 0.050 | 48×96 | O | Finition brute | Tôle recuite O | |
| 0.063 | 48×96 | H14 | Finition brute | Tôle H14 | |
| 0.063 | 48×96 | O | Finition brute | Tôle recuite O | |
| 0.080 | 60×120 | H14 | Finition brute | Tôle H14 | |
| 0.090 | 60×120 | H14 | Finition brute | Tôle H14 | |
| 0.090 | 60×120 | O | Finition brute | Tôle recuite O | |
| 0.100 | 72×144 | H14 | Finition brute | Tôle H14 | |
| 0.125 | 72×144 | H14 | Finition brute | Tôle H14 1/8" | |
| 0.190 | 72×144 | H14 | Finition brute | Tôle H14 | |
| Plaques épaisses | |||||
| 0.249 | 48×96 | H14 | Finition brute | Plaque moyenne H14 | |
| 0.250 | 48×96 | H14 | Finition brute | Plaque moyenne 1/4" | |
| 0.375 | 60×120 | H14 | Finition brute | Plaque épaisse 3/8" | |
| 0.630 | 72×144 | H14 | Finition brute | Plaque extra-épaisse H14 | |
3003 vs autres alliages : lequel choisir ?
| Propriété | 3003 (H14/O) | 1100 (Al pur) | 5052 (H32) | 6061 (T6) |
|---|---|---|---|---|
| Série d'alliage | 3000 (Al-Mn) | 1000 (Al pur) | 5000 (Al-Mg) | 6000 (Al-Mg-Si) |
| État | H14/O | H14/O | H32 | T6 |
| Résist. traction (MPa) |
110–160 (H14) 95–130 (O) |
90–120 | 210–270 | 310–340 |
| Limite d'élasticité (MPa) |
~125 (H14) ~35 (O) |
~35 | 190–230 | 275–310 |
| Allongement (%) | 8–28 (O max.) | 25–35 | 10–15 | 8–12 |
| Résist. à la corrosion | Excellente (Atmosphère) | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ (Eau salée) | ⭐⭐⭐ (Nécessite revêtement) |
| Maniabilité | ⭐⭐⭐⭐⭐ (Emboutissage profond/repoussage) | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐ (Modérée) | ⭐⭐ (Médiocre, se fissure facilement) |
| Soudabilité | ⭐⭐⭐⭐ (Méthodes universelles) | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐ (Métal d'apport spécial) |
| Effet d'anodisation | ⭐⭐ (La couleur peut varier légèrement) | ⭐⭐⭐⭐ (Uniforme) | ⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ (Colorable) |
| Coût | ⭐⭐ (Économique) | ⭐ (Le plus bas) | ⭐⭐⭐ (Modéré) | ⭐⭐⭐⭐ (Élevé) |
| Applications typiques | Ustensiles, toiture, CVC, cuves | Feuille, récipients chimiques | Marine, panneaux auto | Cadres structurels, aérospatiale |
Directives de traitement et de finition
Processus de formage
Emboutissage profond
- État rec. : O (Recuit)
- Paramètres clés : Taux d'étirage ≤2,5, rayon de matrice ≥4t
- Restrictions : État H18 interdit en raison des risques de fissuration.
Repoussage (Fluotournage)
- État rec. : O / H14
- Paramètres clés : 300–800 tr/min, avance 0,3–1,2 mm/tr
- Restrictions : Déformation en une seule passe ≤40%.
Pliage / Freinage
- État rec. : H14 / H22
- Paramètres clés : Rayon de courbure min. = 1,5t (perpendiculaire au grain).
- Restrictions : H18 nécessite un rayon de courbure minimum de 2,0t.
Poinçonnage et estampage
- État rec. : Tous (H14 permet des coupes nettes)
- Paramètres clés : Jeu de matrice 8–12%t.
- Restrictions : Recuire si le diamètre du trou est inférieur à l'épaisseur du matériau.
Processus de soudage
Soudage TIG
- Fil d'apport : ER4043 recommandé.
- Paramètres : DCEN, 80–150A (pour 2–6 mm d'épaisseur).
- Gaz de protection : Argon (Ar) pureté ≥99,99%.
- Maintien de la résistance : 85–90%.
Soudage MIG
- Fil d'apport : ER5356 ou ER4043.
- Paramètres : 180–260A, 22–28V.
- Gaz de protection : Mélange d'Argon + 25% Hélium (pour plaques plus épaisses).
- Maintien de la résistance : 80–85%.
Soudage par résistance
- Adéquation : Excellent pour les tôles 3003.
- Paramètres : Force de l'électrode 1,5–4 kN, temps de soudage 0,1–0,5 secondes.
- Maintien de la résistance : 70–75%.
Traitement de surface
Anodisation
- Paramètres clés : Concentration de H₂SO₄ 180 g/L, température 18°C, densité de courant 1,2 A/dm².
- Remarque : En raison de la teneur en manganèse, la couleur anodisée peut paraître légèrement grisâtre par rapport à la série 1100.
Revêtement en poudre et PVDF
- Prétraitement : Le processus de chromatation assure une forte adhérence.
- Résultat : Excellente adhérence pour les bobines d'aluminium prélaquées architecturales.
Finition brossée
- Processus : Équipement de brossage de surface professionnel et efficace.
- Application : Largement utilisé dans les appareils électroménagers et les panneaux décoratifs intérieurs.
Types de produits 3003 spécialisés
Plaque de diamant en aluminium 3003 (tôle striée)
- Alliage de base : 3003-H22/H24
- Épaisseur : 1,5–10 mm
- Largeur : 1 000–1 500 mm (personnalisé ≤2 500 mm)
- Longueur : 2 000–6 000 mm (Std : 1 220×2 440 mm)
- Motif : Diamant, 5 barres (hauteur 0,8–1,5 mm)
- Résistance au glissement : Classe A (Idéal pour escaliers et remorques)
Plaque et bobine plaquées de brasage 3003
- Type : Âme 3003 plaquée avec alliages de brasage 4343 ou 4045.
- Taux de placage : 8% – 15%
- Épaisseur : 0,3–6,0 mm (Courant : 0,5/0,8/1,0 mm)
- Temp. de brasage : 575–620°C.
- Applications : Radiateurs automobiles, échangeurs de chaleur CVC.
Panneau nid d'abeille et feuille 3003
- Tôle avant et arrière : 3003-H18 / H24
- Feuille centrale : Feuille d'aluminium 3003 de 0,04 - 0,05 mm
- Propriétés : Densité ~3,8 kg/m², très haute résistance à la compression.
- Traitement de surface : Anodisé, finition brute, miroir.
- Applications : Intérieurs d'avions, cloisons architecturales.
Bobine et tôle d'aluminium prélaquées PVDF/PE
- Alliage : 3003
- Revêtement : PVDF ou PE (20–30 μm)
- Performance : Vieillissement QUV ≥2 000 h, anti-décoloration, ΔE ≤1,5.
- Applications : Murs-rideaux architecturaux, panneaux composites en aluminium, toitures.
Système de contrôle qualité Worthwill
Points de contrôle clés pour nos tôles et bobines :
| Étape | Paramètre | Méthode de test | Norme |
|---|---|---|---|
| Matière première | Al ≥98,0%, Mn : 1,0–1,5% | ICP-OES | Impuretés strictement contrôlées |
| Fusion/Coulée | Teneur en H₂ ≤0,12 ml/100g | Test sous vide | ASTM E2791 |
| Laminage à chaud | Temp. de laminage finale : 300±10°C | Thermomètre IR | Prévention de la ségrégation de Mn |
| Recuit | État O : 415°C × 3h | Thermocouple | Tolérance de ±5°C |
| Qualité de surface | Zone de défaut ≤0,01% | Inspection visuelle par IA | Rayures ≤3μm de profondeur, ≤10mm de long |
| Propriétés mécaniques | H14 UTS : 130–160 MPa | Machine d'essai universelle | ASTM E8 |
Certifications : ISO 9001, IATF 16949 (Automobile), AS9100 (Aérospatiale).
Logistique d'exportation et emballage
| Type d'emballage | Format du produit | Méthode de protection |
|---|---|---|
| Palettes en bois fumigées | Tôles / Plaques | Intercalaires en film PE + emballé dans du papier kraft antirouille. |
| Racks en acier pour bobines (Oeil vers le ciel/mur) | Bobines d'aluminium | Emballage sécurisé avec des matériaux VCI (inhibiteur de corrosion volatile). |
| Emballage sous vide | Feuille de précision | Scellé avec un déshydratant + indicateur O₂ pour éviter l'humidité. |
Services de personnalisation
Nous proposons une fabrication spécialisée pour les exigences non standard :
- Plaques et feuilles ultra-fines (0,04–0,5 mm)
- Plaques ultra-épaisses (jusqu'à 150 mm)
- Bobines et plaques ultra-larges (jusqu'à 2 650 mm)
- Plaques structurelles surdimensionnées (par ex. 6 m × 20 m)
- Services de refente de bobines sur mesure et de coupe à longueur.
Foire aux questions (FAQ)
1. Quelle est la différence entre l'aluminium 3003 et 5052 ?
Le 3003 est plus facile à travailler et plus économique, idéal pour l'emboutissage profond et les environnements standard. Le 5052 est nettement plus résistant et offre une résistance supérieure à l'eau salée, ce qui le rend préférable pour les applications marines.
2. L'aluminium 3003 est-il facile à plier ?
Oui, l'aluminium 3003 a une excellente formabilité. Pour des plis serrés à 90 degrés sans fissuration, les états O (recuit) ou H14 (demi-dur) sont fortement recommandés.
3. La tôle d'aluminium 3003 peut-elle être anodisée ?
Oui, il peut être anodisé pour augmenter la résistance à la corrosion. Cependant, en raison de sa teneur en manganèse, la finition obtenue peut avoir une teinte légèrement jaunâtre ou grisâtre plutôt qu'une finition claire.
4. Proposez-vous des tailles de coupe personnalisées pour les bobines et plaques 3003 ?
Oui, nous fournissons une refente personnalisée pour les bobines (jusqu'à des bandes étroites) et des services de coupe à longueur pour les plaques plates jusqu'à 2 650 mm de large et 20 mètres de long.
