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Densité de l'aluminium
Ce tableau fournit des données de densité pour les matériaux d'alliage d'aluminium courants, y compris des conversions pour des unités telles que g/cm³, kg/cm³, lb/in³ et kg/m³, facilitant les calculs d'ingénierie et la référence pour la sélection des matériaux.
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Recherchez la densité d'alliage d'aluminium par grade, désignation normative ou nom équivalent. Vous pouvez également utiliser le convertisseur d'unités de densité ci-dessous pour passer à d'autres unités de densité.
Alliage | Allemagne (DIN) | États-Unis (AA) | Royaume-Uni (BS) | EN | ISO | Densité (g/cm³) | Densité (g/mm³) | Densité (kg/cm³) | Densité (kg/mm³) | Densité (kg/m³) | Densité (t/m³) | Densité (lb/in³) | Densité (lb/ft³) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1050 | Al99.5 | 1050 | 1B | EN AW-1050 | ISO Al 99.5 | 2.710 | 0.002710 | 0.002710 | 0.000002710 | 2705 | 2.710 | 0.0977 | 168.87 |
1060 | Al99.6 | 1060 | 1A | EN AW-1060 | ISO Al 99.6 | 2.710 | 0.002710 | 0.002710 | 0.000002710 | 2705 | 2.710 | 0.0977 | 168.87 |
1100 | Al99.0Cu | 1100 | 1C | EN AW-1100 | ISO Al 99.0Cu | 2.710 | 0.002710 | 0.002710 | 0.000002710 | 2710 | 2.710 | 0.0979 | 169.18 |
1145 | Al99.45Cu | 1145 | - | EN AW-1145 | ISO Al 99.45 | 2.700 | 0.002700 | 0.002700 | 0.000002700 | 2700 | 2.700 | 0.0975 | 168.56 |
1175 | - | 1175 | - | - | - | 2.700 | 0.002700 | 0.002700 | 0.000002700 | 2700 | 2.700 | 0.0975 | 168.56 |
1200 | - | 1200 | - | EN AW-1200 | ISO Al 99.0 | 2.700 | 0.002700 | 0.002700 | 0.000002700 | 2700 | 2.700 | 0.0975 | 168.56 |
1230 | - | 1230 | - | - | - | 2.700 | 0.002700 | 0.002700 | 0.000002700 | 2700 | 2.700 | 0.0975 | 168.56 |
1235 | - | 1235 | - | EN AW-1235 | - | 2.710 | 0.002710 | 0.002710 | 0.000002710 | 2705 | 2.710 | 0.0977 | 168.87 |
1345 | - | 1345 | - | - | - | 2.710 | 0.002710 | 0.002710 | 0.000002710 | 2705 | 2.710 | 0.0977 | 168.87 |
1350 | - | 1350 | - | EN AW-1350 | ISO Al 99.5E | 2.710 | 0.002710 | 0.002710 | 0.000002710 | 2705 | 2.710 | 0.0977 | 168.87 |
2011 | AlCuBiPb | 2011 | FC1 | EN AW-2011 | ISO Al-Cu6BiPb | 2.830 | 0.002830 | 0.002830 | 0.000002830 | 2830 | 2.830 | 0.1022 | 176.67 |
2014 | AlCu4SiMg | 2014 | H15 | EN AW-2014 | ISO Al-Cu4SiMg | 2.800 | 0.002800 | 0.002800 | 0.000002800 | 2800 | 2.800 | 0.1012 | 174.80 |
2017 | AlCu4MgSi | 2017 | H14 | EN AW-2017 | ISO Al-Cu4MgSi | 2.790 | 0.002790 | 0.002790 | 0.000002790 | 2790 | 2.790 | 0.1008 | 174.17 |
2018 | AlCu2Mg1.5Ni | 2018 | - | - | ISO Al-Cu2Mg1.5Ni | 2.820 | 0.002820 | 0.002820 | 0.000002820 | 2820 | 2.820 | 0.1019 | 176.05 |
2024 | AlCu4Mg1 | 2024 | L97/L98 | EN AW-2024 | ISO Al-Cu4Mg1 | 2.780 | 0.002780 | 0.002780 | 0.000002780 | 2780 | 2.780 | 0.1004 | 173.55 |
2025 | - | 2025 | - | - | - | 2.810 | 0.002810 | 0.002810 | 0.000002810 | 2810 | 2.810 | 0.1015 | 175.42 |
2036 | - | 2036 | - | - | - | 2.750 | 0.002750 | 0.002750 | 0.000002750 | 2750 | 2.750 | 0.0994 | 171.68 |
2117 | - | 2117 | - | - | - | 2.750 | 0.002750 | 0.002750 | 0.000002750 | 2750 | 2.750 | 0.0994 | 171.68 |
2124 | - | 2124 | - | - | - | 2.780 | 0.002780 | 0.002780 | 0.000002780 | 2780 | 2.780 | 0.1004 | 173.55 |
2218 | - | 2218 | - | - | - | 2.810 | 0.002810 | 0.002810 | 0.000002810 | 2810 | 2.810 | 0.1015 | 175.42 |
2219 | AlCu6Mn | 2219 | - | EN AW-2219 | ISO Al-Cu6Mn | 2.840 | 0.002840 | 0.002840 | 0.000002840 | 2840 | 2.840 | 0.1026 | 177.30 |
2618 | AlCu2Mg1.5Ni | 2618 | - | EN AW-2618 | ISO Al-Cu2Mg1.5Ni | 2.760 | 0.002760 | 0.002760 | 0.000002760 | 2760 | 2.760 | 0.0997 | 172.30 |
3003 | AlMn1Cu | 3003 | N3 | EN AW-3003 | ISO Al-Mn1Cu | 2.730 | 0.002730 | 0.002730 | 0.000002730 | 2730 | 2.730 | 0.0986 | 170.43 |
3004 | AlMn1Mg1 | 3004 | N4 | EN AW-3004 | ISO Al-Mn1Mg1 | 2.720 | 0.002720 | 0.002720 | 0.000002720 | 2720 | 2.720 | 0.0983 | 169.80 |
3005 | AlMn1Mg0.5 | 3005 | N41 | EN AW-3005 | ISO Al-Mn1Mg0.5 | 2.730 | 0.002730 | 0.002730 | 0.000002730 | 2730 | 2.730 | 0.0986 | 170.43 |
3105 | - | 3105 | - | EN AW-3105 | ISO Al-Mn0.5Mg0.5 | 2.720 | 0.002720 | 0.002720 | 0.000002720 | 2720 | 2.720 | 0.0983 | 169.80 |
4032 | AlSi12.5MgCuNi | 4032 | LM18/LM20 | EN AW-4032 | ISO Al-Si12.5MgCuNi | 2.680 | 0.002680 | 0.002680 | 0.000002680 | 2680 | 2.680 | 0.0968 | 167.31 |
4043 | AlSi5 | 4043 | N21 | EN AW-4043 | ISO Al-Si5 | 2.690 | 0.002690 | 0.002690 | 0.000002690 | 2690 | 2.690 | 0.0972 | 167.93 |
4045 | AlSi10 | 4045 | - | EN AW-4045 | ISO Al-Si10 | 2.670 | 0.002670 | 0.002670 | 0.000002670 | 2670 | 2.670 | 0.0965 | 166.68 |
4047 | AlSi12 | 4047 | N32 | EN AW-4047 | ISO Al-Si12 | 2.660 | 0.002660 | 0.002660 | 0.000002660 | 2660 | 2.660 | 0.0961 | 166.06 |
4145 | - | 4145 | - | EN AW-4145 | ISO Al-Si10Cu4 | 2.740 | 0.002740 | 0.002740 | 0.000002740 | 2740 | 2.740 | 0.0990 | 171.05 |
4343 | AlSi7.5 | 4343 | - | EN AW-4343 | ISO Al-Si7.5 | 2.680 | 0.002680 | 0.002680 | 0.000002680 | 2680 | 2.680 | 0.0968 | 167.31 |
4643 | - | 4643 | - | EN AW-4643 | ISO Al-Si4Mg | 2.690 | 0.002690 | 0.002690 | 0.000002690 | 2690 | 2.690 | 0.0972 | 167.93 |
5005 | AlMg1 | 5005 | N41 | EN AW-5005 | ISO Al-Mg1 | 2.700 | 0.002700 | 0.002700 | 0.000002700 | 2700 | 2.700 | 0.0975 | 168.56 |
5050 | AlMg1.5 | 5050 | N5 | EN AW-5050 | ISO Al-Mg1.5 | 2.690 | 0.002690 | 0.002690 | 0.000002690 | 2690 | 2.690 | 0.0972 | 167.93 |
5052 | AlMg2.5 | 5052 | N5 | EN AW-5052 | ISO Al-Mg2.5 | 2.680 | 0.002680 | 0.002680 | 0.000002680 | 2680 | 2.680 | 0.0968 | 167.31 |
5056 | AlMg5 | 5056 | N6 | EN AW-5056 | ISO Al-Mg5 | 2.640 | 0.002640 | 0.002640 | 0.000002640 | 2640 | 2.640 | 0.0954 | 164.81 |
5083 | AlMg4.5Mn0.7 | 5083 | N8 | EN AW-5083 | ISO Al-Mg4.5Mn0.7 | 2.660 | 0.002660 | 0.002660 | 0.000002660 | 2660 | 2.660 | 0.0961 | 166.06 |
5086 | AlMg4 | 5086 | N51 | EN AW-5086 | ISO Al-Mg4 | 2.660 | 0.002660 | 0.002660 | 0.000002660 | 2660 | 2.660 | 0.0961 | 166.06 |
5154 | AlMg3.5 | 5154 | N5 | EN AW-5154 | ISO Al-Mg3.5 | 2.660 | 0.002660 | 0.002660 | 0.000002660 | 2660 | 2.660 | 0.0961 | 166.06 |
5183 | AlMg4.5Mn0.7 | 5183 | N8 | EN AW-5183 | ISO Al-Mg4.5Mn0.7 | 2.660 | 0.002660 | 0.002660 | 0.000002660 | 2660 | 2.660 | 0.0961 | 166.06 |
5252 | - | 5252 | - | EN AW-5252 | ISO Al-Mg2.5Cr | 2.660 | 0.002660 | 0.002660 | 0.000002660 | 2660 | 2.660 | 0.0961 | 166.06 |
5254 | AlMg3.5Mn | 5254 | - | EN AW-5254 | ISO Al-Mg3.5Mn | 2.660 | 0.002660 | 0.002660 | 0.000002660 | 2660 | 2.660 | 0.0961 | 166.06 |
5356 | AlMg5Cr | 5356 | N6 | EN AW-5356 | ISO Al-Mg5Cr | 2.640 | 0.002640 | 0.002640 | 0.000002640 | 2640 | 2.640 | 0.0954 | 164.81 |
5454 | AlMg3Mn | 5454 | N51 | EN AW-5454 | ISO Al-Mg3Mn | 2.690 | 0.002690 | 0.002690 | 0.000002690 | 2690 | 2.690 | 0.0972 | 167.93 |
5456 | AlMg5Mn1 | 5456 | N61 | EN AW-5456 | ISO Al-Mg5Mn1 | 2.660 | 0.002660 | 0.002660 | 0.000002660 | 2660 | 2.660 | 0.0961 | 166.06 |
5457 | - | 5457 | - | EN AW-5457 | ISO Al-Mg1Si1 | 2.690 | 0.002690 | 0.002690 | 0.000002690 | 2690 | 2.690 | 0.0972 | 167.93 |
5554 | - | 5554 | - | EN AW-5554 | ISO Al-Mg3Mn | 2.690 | 0.002690 | 0.002690 | 0.000002690 | 2690 | 2.690 | 0.0972 | 167.93 |
5556 | AlMg5Cr | 5556 | N6 | EN AW-5556 | ISO Al-Mg5Cr | 2.660 | 0.002660 | 0.002660 | 0.000002660 | 2660 | 2.660 | 0.0961 | 166.06 |
5652 | - | 5652 | - | EN AW-5652 | ISO Al-Mg2.5 | 2.670 | 0.002670 | 0.002670 | 0.000002670 | 2670 | 2.670 | 0.0965 | 166.68 |
5654 | - | 5654 | - | EN AW-5654 | ISO Al-Mg3.5Mn | 2.660 | 0.002660 | 0.002660 | 0.000002660 | 2660 | 2.660 | 0.0961 | 166.06 |
5657 | - | 5657 | - | EN AW-5657 | ISO Al-Mg1 | 2.690 | 0.002690 | 0.002690 | 0.000002690 | 2690 | 2.690 | 0.0972 | 167.93 |
5754 | - | 5754 | - | EN AW-5754 | - | 2.670 | 0.002670 | 0.002670 | 0.000002670 | 2670 | 2.670 | 0.0970 | 167.86 |
6003 | - | 6003 | - | EN AW-6003 | ISO Al-Si1.5Mn | 2.700 | 0.002700 | 0.002700 | 0.000002700 | 2700 | 2.700 | 0.0975 | 168.56 |
6005 | AlSiMg | 6005 | H9 | EN AW-6005 | ISO Al-SiMg | 2.700 | 0.002700 | 0.002700 | 0.000002700 | 2700 | 2.700 | 0.0975 | 168.56 |
6053 | - | 6053 | - | EN AW-6053 | ISO Al-Mg0.7Si0.4 | 2.690 | 0.002690 | 0.002690 | 0.000002690 | 2690 | 2.690 | 0.0972 | 167.93 |
6060 | AlMgSi0.5 | 6060 | H9 | EN AW-6060 | ISO Al-Mg0.5Si | 2.700 | 0.002700 | 0.002700 | 0.000002700 | 2700 | 2.700 | 0.0975 | 168.56 |
6063 | AlMgSi0.5 | 6063 | H9 | EN AW-6063 | ISO Al-Mg0.7Si | 2.700 | 0.002700 | 0.002700 | 0.000002700 | 2700 | 2.700 | 0.0975 | 168.56 |
6066 | AlMg1Si1Cu | 6066 | H11 | EN AW-6066 | ISO Al-Mg1Si1Cu | 2.720 | 0.002720 | 0.002720 | 0.000002720 | 2720 | 2.720 | 0.0983 | 169.80 |
6070 | - | 6070 | - | EN AW-6070 | ISO Al-Mg0.8Si1.3 | 2.710 | 0.002710 | 0.002710 | 0.000002710 | 2710 | 2.710 | 0.0979 | 169.18 |
6082 | - | 6082 | - | EN AW-6082 | - | 2.710 | 0.002710 | 0.002710 | 0.000002710 | 2710 | 2.710 | 0.0979 | 169.18 |
6101 | AlMgSi0.5 | 6101 | H10 | EN AW-6101 | ISO Al-Mg0.5Si0.5 | 2.700 | 0.002700 | 0.002700 | 0.000002700 | 2700 | 2.700 | 0.0975 | 168.56 |
6105 | - | 6105 | - | EN AW-6105 | ISO Al-Si0.6Mg0.7 | 2.690 | 0.002690 | 0.002690 | 0.000002690 | 2690 | 2.690 | 0.0972 | 167.93 |
6151 | - | 6151 | - | EN AW-6151 | ISO Al-Si0.6Mg0.6Cu | 2.710 | 0.002710 | 0.002710 | 0.000002710 | 2710 | 2.710 | 0.0979 | 169.18 |
6162 | - | 6162 | - | EN AW-6162 | ISO Al-Mg0.8Si0.9 | 2.700 | 0.002700 | 0.002700 | 0.000002700 | 2700 | 2.700 | 0.0975 | 168.56 |
6201 | AlMgSi0.7 | 6201 | - | EN AW-6201 | ISO Al-Mg0.7Si0.3 | 2.690 | 0.002690 | 0.002690 | 0.000002690 | 2690 | 2.690 | 0.0972 | 167.93 |
6262 | - | 6262 | - | EN AW-6262 | ISO Al-Mg1Si0.8Pb0.8Bi0.8 | 2.720 | 0.002720 | 0.002720 | 0.000002720 | 2720 | 2.720 | 0.0983 | 169.80 |
6351 | AlSi1Mg0.5Mn | 6351 | H30 | EN AW-6351 | ISO Al-Si1Mg0.5Mn | 2.710 | 0.002710 | 0.002710 | 0.000002710 | 2710 | 2.710 | 0.0979 | 169.18 |
6463 | - | 6463 | - | EN AW-6463 | ISO Al-Mg0.7Si0.3 | 2.690 | 0.002690 | 0.002690 | 0.000002690 | 2690 | 2.690 | 0.0972 | 167.93 |
6951 | - | 6951 | - | EN AW-6951 | ISO Al-Mg0.8Si0.7Cu | 2.700 | 0.002700 | 0.002700 | 0.000002700 | 2700 | 2.700 | 0.0975 | 168.56 |
7005 | AlZn4.5Mg1.5Mn | 7005 | - | EN AW-7005 | ISO Al-Zn4.5Mg1.5Mn | 2.780 | 0.002780 | 0.002780 | 0.000002780 | 2780 | 2.780 | 0.1004 | 173.55 |
7008 | - | 7008 | - | EN AW-7008 | ISO Al-Zn5Mg | 2.780 | 0.002780 | 0.002780 | 0.000002780 | 2780 | 2.780 | 0.1004 | 173.55 |
7049 | - | 7049 | - | EN AW-7049 | ISO Al-Zn8MgCu | 2.840 | 0.002840 | 0.002840 | 0.000002840 | 2840 | 2.840 | 0.1026 | 177.30 |
7050 | AlZn6CuMgZr | 7050 | - | EN AW-7050 | ISO Al-Zn6CuMgZr | 2.830 | 0.002830 | 0.002830 | 0.000002830 | 2830 | 2.830 | 0.1022 | 176.67 |
7072 | AlZn1 | 7072 | N3 | EN AW-7072 | ISO Al-Zn1 | 2.720 | 0.002720 | 0.002720 | 0.000002720 | 2720 | 2.720 | 0.0983 | 169.80 |
7075 | AlZn5.5MgCu | 7075 | H41 | EN AW-7075 | ISO Al-Zn5.5MgCu | 2.810 | 0.002810 | 0.002810 | 0.000002810 | 2810 | 2.810 | 0.1015 | 175.42 |
7175 | AlZn5.5MgCu | 7175 | H41 | EN AW-7175 | ISO Al-Zn5.5MgCu | 2.800 | 0.002800 | 0.002800 | 0.000002800 | 2800 | 2.800 | 0.1012 | 174.80 |
7178 | AlZn7MgCu | 7178 | H42 | EN AW-7178 | ISO Al-Zn7MgCu | 2.830 | 0.002830 | 0.002830 | 0.000002830 | 2830 | 2.830 | 0.1022 | 176.67 |
7475 | - | 7475 | - | EN AW-7475 | ISO Al-Zn5.5MgCu | 2.810 | 0.002810 | 0.002810 | 0.000002810 | 2810 | 2.810 | 0.1015 | 175.42 |
8006 | - | 8006 | - | EN AW-8006 | ISO Al-Fe1.4Si0.6 | 2.710 | 0.002710 | 0.002710 | 0.000002710 | 2710 | 2.710 | 0.0979 | 169.18 |
8011 | - | 8011 | - | EN AW-8011 | ISO Al-Fe0.7Si0.9 | 2.710 | 0.002710 | 0.002710 | 0.000002710 | 2710 | 2.710 | 0.0979 | 169.18 |
8017 | - | 8017 | - | EN AW-8017 | ISO Al-Fe1.3Si | 2.710 | 0.002710 | 0.002710 | 0.000002710 | 2710 | 2.710 | 0.0979 | 169.18 |
8030 | - | 8030 | - | EN AW-8030 | ISO Al-Fe0.8Si0.3 | 2.710 | 0.002710 | 0.002710 | 0.000002710 | 2710 | 2.710 | 0.0979 | 169.18 |
8176 | - | 8176 | - | EN AW-8176 | ISO Al-Fe2Si | 2.710 | 0.002710 | 0.002710 | 0.000002710 | 2710 | 2.710 | 0.0979 | 169.18 |
8177 | - | 8177 | - | EN AW-8177 | ISO Al-Fe0.7Si0.3 | 2.700 | 0.002700 | 0.002700 | 0.000002700 | 2700 | 2.700 | 0.0975 | 168.56 |
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Conversion d'unités métriques
- 1 g/cm³ = 0.001 kg/cm³
- 1 g/cm³ = 0.000001 kg/mm³
- 1 g/cm³ = 1000 kg/m³
- 1 g/cm³ = 1 t/m³
- 1 kg/cm³ = 1000 g/cm³
- 1 kg/mm³ = 1000000 g/cm³
- 1 kg/m³ = 0.001 g/cm³
Conversion d'unités impériales
- 1 g/cm³ ≈ 0.036127 lb/in³
- 1 g/cm³ ≈ 62.428 lb/ft³
- 1 lb/in³ ≈ 27.68 g/cm³
- 1 g/cm³ ≈ 0.578 oz/in³
- 1 g/cm³ ≈ 1685.6 lb/yd³
- 1 oz/in³ ≈ 1.73 g/cm³
- 1 lb/ft³ ≈ 0.016 g/cm³
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Unités métriques
Quelle est la densité de l'aluminium ?
L'aluminium est l'un des métaux les plus utilisés dans l'industrie moderne, sa densité étant une propriété physique cruciale pour les calculs d'ingénierie et la sélection des matériaux. Ce guide complet fournit des informations détaillées sur la densité de l'aluminium, y compris l'aluminium pur et diverses compositions d'alliages.
La densité est une mesure de la masse par unité de volume d'un matériau. Elle s'exprime généralement en grammes par centimètre cube (g/cm³) ou en kilogrammes par mètre cube (kg/m³). La densité de l'aluminium pur à température ambiante (20°C) est généralement de 2.70 g/cm³ (équivalente à 2700 kg/m³). Dans les applications industrielles, l'aluminium est souvent utilisé sous forme d'alliages, sa densité pouvant varier de 2.6 g/cm³ à 2.9 g/cm³ selon les types et les proportions des éléments d'alliage.
La faible densité de l'aluminium signifie que, pour un même volume, sa masse est plus légère. Cela est crucial pour les applications sensibles au poids :
- Transport : Réduire le poids des véhicules diminue directement la consommation de carburant et les émissions.
- Aérospatiale : La légèreté permet des charges utiles plus importantes et une portée plus longue. Environ 70% du poids structurel d'un avion de ligne moderne provient de l'aluminium et de ses alliages.
- Durabilité : L'aluminium est facilement recyclable, l'énergie nécessaire pour le recyclage étant seulement d'environ 5% de celle nécessaire pour la production d'aluminium primaire, ce qui en fait un choix de matériau écologique.
Bien que l'aluminium lui-même soit relativement doux, grâce à l'alliage et à un traitement thermique approprié, les alliages d'aluminium peuvent atteindre une haute résistance. Leur résistance spécifique (rapport résistance-densité) dépasse souvent celle de nombreuses aciers, équilibrant parfaitement les exigences de légèreté et de résistance structurelle.
Comment calculer la densité de l'aluminium
Le calcul de la densité de l'aluminium suit la formule physique fondamentale : Densité (ρ) = Masse (m) / Volume (V).
Étapes de calcul
- Mesurer la masse (m) : Utiliser une balance pour mesurer directement la masse de l'échantillon d'aluminium.
- Mesurer le volume (V) : La méthode dépend de la forme :
- Formes régulières (ex: plaques, tiges, tubes) : Calculer le volume en mesurant les dimensions. Par exemple, Volume d'un cuboïde = Longueur × Largeur × Hauteur ; Volume d'un cylindre = π × (Rayon)² × Hauteur.
- Formes irrégulières : Utiliser généralement la méthode de displacement d'eau (principe d'Archimède) pour mesurer le volume d'eau déplacée.
- Calculer la densité (ρ) : Après avoir obtenu la masse (en g ou kg) et le volume (en cm³ ou m³), substituez-les dans la formule. Assurez-vous que les unités sont cohérentes.
Estimation du poids en ingénierie :
En ingénierie, le poids des matériaux en aluminium est souvent calculé directement à l'aide de la formule de densité :
- Poids de la plaque d'aluminium (kg) = Épaisseur (mm) × Largeur (m) × Longueur (m) × Densité (2.7)
- Poids de la tige ronde d'aluminium (kg) = π × (Diamètre/2)² × Longueur (m) × Densité (2.7)
Tableau de référence pour les densités des alliages d'aluminium courants
Série d'alliage | Grades typiques | Éléments d'alliage principaux | Densité (g/cm³) | Propriétés clés et applications |
---|---|---|---|---|
Série 1000 | 1050/1060/1070 | 99%+ d'aluminium (Al pur industriel) | 2.70-2.71 | Haute pureté, excellente conductivité électrique/thermique, résistance à la corrosion. Couramment utilisé pour les matériaux électriques, les échangeurs de chaleur, les emballages alimentaires, les tuyauteries d'équipements chimiques. |
Série 2000 | 2024/2014/2017 | Cuivre (Cu) comme élément d'alliage principal | 2.76-2.80 | Haut rapport résistance-poids, excellente usinabilité, traitables thermiquement. Widely used in aerospace, aircraft structures, military applications, and high-stress components. |
Série 3000 | 3003/3004/3105 | Manganèse (Mn) comme élément d'alliage principal | 2.72-2.73 | Bon formability, résistance modérée, excellente résistance à la corrosion. Applications courantes incluent les ustensiles de cuisine, les échangeurs de chaleur, les récipients sous pression et les panneaux architecturaux. |
Série 5000 | 5052/5083/5754 | Magnésium (Mg) comme élément d'alliage principal | 2.66-2.70 | Excellente résistance à la corrosion, bonne soudabilité, résistance modérée à élevée. Utilisé dans les applications marines, les panneaux automobiles, les récipients sous pression et les structures architecturales. |
Série 6000 | 6061/6082/6005 | Magnésium (Mg) et Silicium (Si) | 2.69-2.70 | Bon rapport résistance-poids, excellente extrudabilité, traitables thermiquement. Widely used in structural applications, automotive components, bicycle frames, and architectural extrusions. |
Série 6063 | 6063/6063A | Magnésium (Mg) et Silicium (Si) - optimisés pour l'extrusion | 2.69 | Excellente extrudabilité, bon fini de surface, résistance modérée. Choix principal pour les extrusions architecturales, les cadres de fenêtres, les cadres de portes et les applications décoratives. |
Série 7000 | 7075/7050/7020 | Zinc (Zn) comme élément d'alliage principal | 2.80-2.85 | Résistance la plus élevée parmi les alliages d'aluminium, excellente résistance à la fatigue, traitables thermiquement. Utilisé dans les structures aérospatiales, les équipements sportifs hautes performances, les applications militaires. |
Facteurs affectant la densité de l'aluminium
La densité de l'aluminium n'est pas fixe et est principalement influencée par les facteurs suivants :
Éléments d'alliage (facteur principal) :
L'ajout de différents éléments à l'aluminium modifie significativement sa densité.
Diminuer la densité : L'ajout d'éléments plus légers comme le lithium (Li), le magnésium (Mg), le silicium (Si). Par exemple, les alliages aluminium-lithium, contenant du lithium léger, peuvent avoir des densités aussi faibles que 2.4-2.6 g/cm³.
Augmenter la densité : L'ajout d'éléments plus lourds comme le cuivre (Cu), le zinc (Zn), le manganèse (Mn), le nickel (Ni). Par exemple, l'alliage 2024 (haute teneur en cuivre) a une densité d'environ 2.78 g/cm³, et l'alliage 7075 (haute teneur en zinc) a une densité d'environ 2.81 g/cm³.
Techniques de traitement
Fonderie : Différentes méthodes de fonderie (fonderie en sable, fonderie sous pression, fonderie à la cire perdue) peuvent affecter la densité finale en raison de variations de porosité et de structure granulaire. La fonderie sous pression produit généralement des pièces plus denses avec moins de vides.
Traitement par déformation : Laminage, extrusion et forgeage peuvent augmenter la densité en réduisant la porosité et en affinant la microstructure. L'écrouissage à froid donne généralement une densité plus élevée que l'écrouissage à chaud.
Traitement thermique : Le traitement de solution, le vieillissement et le recuit peuvent influencer la densité par des modifications de formation de précipités et de structure granulaire. Un traitement thermique approprié optimise à la fois les propriétés mécaniques et la densité.
Effets de la température
La température affecte significativement la densité de l'aluminium par expansion thermique. Lorsque la température augmente, l'aluminium se dilate et sa densité diminue. À température ambiante (20°C), l'aluminium pur a une densité de 2.70 g/cm³. Le coefficient de dilatation thermique de l'aluminium est d'environ 23.1 × 10⁻⁶ /°C, ce qui signifie que la densité diminue d'environ 0.006% par degré Celsius d'augmentation.
Effets de la porosité
La porosité réduit significativement la densité de l'aluminium en introduisant des vides et des poches d'air dans la structure du matériau. Même de petites quantités de porosité peuvent avoir des effets mesurables sur la densité. Les niveaux typiques de porosité dans les fonderies d'aluminium varient de 1-5%, ce qui peut réduire la densité de 0.03-0.14 g/cm³. La porosité est influencée par les paramètres de fonderie, les vitesses de refroidissement et la teneur en gaz pendant le traitement.
Comparaison de la densité de l'aluminium avec d'autres métaux
Matériau | Densité (g/cm³) | Ratio par rapport à l'aluminium | Caractéristiques clés |
---|---|---|---|
Aluminium (pur) | ~2.70 | 1.00 | Léger, résistant à la corrosion, excellente conductivité |
Alliage de magnésium | 1.74-1.84 | 0.65-0.68 | Haute résistance, résistant à la corrosion, magnétique |
Titane | 4.40-4.85 | 1.63-1.8 | Haute résistance, magnétique, résistant à la corrosion |
Acier au carbone | ~7.85 | 2.91 | Haute résistance, magnétique, sujet à la corrosion |
Acier inoxydable | 7.75-7.93 | 2.87-2.94 | Résistant à la corrosion, haute résistance, grades non magnétiques disponibles |
Cuivre pur | ~8.96 | 3.32 | Excellente conductivité électrique/thermique, antimicrobien |
Laiton | 8.40-8.70 | 3.11-3.22 | Bonne usinabilité, aspect décoratif, résistant à la corrosion |
Alliage de zinc | 6.60-7.20 | 2.44-2.67 | Bonne coulabilité, résistance modérée, applications de galvanisation |
Plomb pur | ~11.34 | 4.20 | Très lourd, doux, blindage contre les radiations, préoccupations toxiques |
La densité de l'aluminium est environ 1/3 de celle de l'acier et du cuivre, ce qui en fait un excellent choix pour les applications sensibles au poids. Comparé aux alliages de magnésium (1.74-1.84 g/cm³), l'aluminium offre une meilleure résistance et une meilleure résistance à la corrosion tout en conservant des avantages de poids raisonnables.
Applications pratiques de la densité de l'aluminium
Industrie aérospatiale
La réduction de poids est critique pour l'efficacité énergétique et la capacité de charge. La faible densité de l'aluminium permet des structures d'avions plus légères tout en maintenant l'intégrité structurelle.
Industrie de l'emballage
Les boîtes et feuilles d'aluminium légères réduisent les coûts de transport et l'impact environnemental tout en offrant d'excellentes propriétés de barrière.
Construction et architecture
Charges structurelles réduites, exigences de fondation diminuées et manipulation plus facile pendant l'installation rendent l'aluminium idéal pour les applications de construction moderne.
Électronique et dissipation de chaleur
La combinaison de faible densité et de haute conductivité thermique de l'aluminium le rend parfait pour les dissipateurs de chaleur, les boîtiers électroniques et les solutions de gestion thermique.
Sports et loisirs
Des cadres de vélos aux raquettes de tennis, les propriétés légères de l'aluminium améliorent les performances et réduisent la fatigue de l'utilisateur dans les équipements sportifs.
Conclusion
Les caractéristiques de densité de l'aluminium (aluminium pur : 2.7 g/cm³, alliages : 2.6-2.9 g/cm³) en font un matériau exceptionnel pour les applications nécessitant un équilibre optimal entre résistance, poids et performance. Sa nature légère, combinée à une excellente résistance à la corrosion, une bonne formabilité et une recyclabilité, positionne l'aluminium comme un matériau fondamental dans l'ingénierie moderne.