Alliage 7068 – Tableau des matériaux – Applications – Prix

À propos de l’alliage 7068

L’alliage d’aluminium 7068 est un alliage forgé pouvant être traité thermiquement avec une bonne résistance à la fatigue, une bonne réponse à l’anodisation et une conductivité thermique élevée. Il est allié au zinc, au magnésium et au cuivre. L’alliage d’aluminium 7068 est l’un des alliages d’aluminium les plus solides disponibles dans le commerce, avec une résistance à la traction comparable à celle de certains aciers. 

Résumé

Nom	Alliage 7068
Phase à STP	solide
Densité	2850kg/m3
Résistance à la traction ultime	640 MPa
Limite d’élasticité	590 MPa
Module d’élasticité de Young	73 GPa
Dureté Brinell	190 BHN
Point de fusion	597 °C
Conductivité thermique	190W/mK
Capacité thermique	1050 J/g·K
Prix	7 $/kg

Composition de l’alliage 7068

Les principaux éléments d’alliage sont le zinc (7,3–8,3%), le magnésium (2,2–3,0%), le cuivre (1,6–2,4%) et le zirconium (0,05–0,15%), avec des traces de silicium, fer, manganèse, chrome et titane . 

Applications de l’alliage 7068

L’alliage 7068 est maintenant utilisé ou envisagé pour des marchés tels que les industries aérospatiale et automobile (applications de corps de vanne et de bielle), les dispositifs médicaux, tels que les prothèses, ainsi que les produits de loisirs tels que les vélos et les équipements d’alpinisme.

Propriétés mécaniques de l’alliage 7068

Résistance de l’alliage 7068

En mécanique des matériaux, la résistance d’un matériau est sa capacité à supporter une charge appliquée sans rupture ni déformation plastique. La résistance des matériaux considère essentiellement la relation entre les charges externes appliquées à un matériau et la déformation ou la modification des dimensions du matériau qui en résulte. Lors de la conception de structures et de machines, il est important de tenir compte de ces facteurs, afin que le matériau sélectionné ait une résistance suffisante pour résister aux charges ou forces appliquées et conserver sa forme d’origine.

La résistance d’un matériau est sa capacité à supporter cette charge appliquée sans défaillance ni déformation plastique. Pour la contrainte de traction, la capacité d’un matériau ou d’une structure à supporter des charges tendant à s’allonger est appelée résistance ultime à la traction (UTS). La limite d’élasticité ou la limite d’élasticité est la propriété du matériau définie comme la contrainte à laquelle un matériau commence à se déformer plastiquement, tandis que la limite d’élasticité est le point où la déformation non linéaire (élastique + plastique) commence. En cas de contrainte de traction d’une barre uniforme (courbe contrainte-déformation), la  loi de Hooke décrit le comportement d’une barre dans la région élastique. Le module d’élasticité de Young est le module d’élasticité pour les contraintes de traction et de compression dans le régime d’élasticité linéaire d’une déformation uniaxiale et est généralement évalué par des essais de traction.

Voir aussi : Résistance des matériaux

Résistance à la traction ultime de l’alliage 7068

La résistance à la traction ultime de l’alliage 7068 est de 640 MPa.

Limite d’élasticité de l’alliage 7068

La limite d’élasticité de l’alliage 7068  est de 590 MPa.

Module d’élasticité de l’alliage 7068

Le module d’élasticité de Young de l’alliage 7068 est de 73 GPa.

Dureté de l’alliage 7068

En science des matériaux, la  dureté  est la capacité à résister à  l’indentation de surface  ( déformation plastique localisée ) et  aux rayures . Le test de dureté Brinell  est l’un des tests de dureté par indentation, qui a été développé pour les tests de dureté. Dans les tests Brinell, un  pénétrateur sphérique dur est forcé sous une charge spécifique dans la surface du métal à tester.

L’  indice de dureté Brinell  (HB) est la charge divisée par la surface de l’indentation. Le diamètre de l’empreinte est mesuré avec un microscope à échelle superposée. Le nombre de dureté Brinell est calculé à partir de l’équation :

La dureté Brinell de l’alliage 7068 est d’environ 190 BHN.

Voir aussi : Dureté des matériaux

Propriétés thermiques de l’alliage 7068

Alliage 7068 – Point de fusion

Le point de fusion de l’alliage 7068 est de 597 °C .

Notez que ces points sont associés à la pression atmosphérique standard. En général, la  fusion  est un  changement de phase  d’une substance de la phase solide à la phase liquide. Le  point de fusion  d’une substance est la température à laquelle ce changement de phase se produit. Le  point de fusion  définit également une condition dans laquelle le solide et le liquide peuvent exister en équilibre. Pour divers composés chimiques et alliages, il est difficile de définir le point de fusion, car il s’agit généralement d’un mélange de divers éléments chimiques.

Alliage 7068 – Conductivité thermique

La conductivité thermique de l’alliage 7068 est de 190 W/(m·K) .

Les caractéristiques de transfert de chaleur d’un matériau solide sont mesurées par une propriété appelée la  conductivité thermique , k (ou λ), mesurée en  W/mK . C’est une mesure de la capacité d’une substance à transférer de la chaleur à travers un matériau par  conduction . Notez que  la loi de Fourier  s’applique à toute matière, quel que soit son état (solide, liquide ou gazeux), par conséquent, elle est également définie pour les liquides et les gaz.

La  conductivité thermique  de la plupart des liquides et des solides varie avec la température. Pour les vapeurs, cela dépend aussi de la pression. En général:

La plupart des matériaux sont presque homogènes, nous pouvons donc généralement écrire  k = k (T) . Des définitions similaires sont associées aux conductivités thermiques dans les directions y et z (ky, kz), mais pour un matériau isotrope, la conductivité thermique est indépendante de la direction de transfert, kx = ky = kz = k.

Alliage 7068 – Chaleur spécifique

La chaleur spécifique de l’alliage 7068 est de 1050  J/g K .

La chaleur spécifique, ou capacité thermique spécifique,  est une propriété liée à l’énergie interne  très importante en thermodynamique. Les  propriétés intensives  c _v  et  c _p  sont définies pour des substances compressibles pures et simples comme des dérivées partielles de l’  énergie interne  u(T, v)  et de  l’ enthalpie  h(T, p) , respectivement : 

où les indices  v  et  p  désignent les variables maintenues fixes lors de la différenciation. Les propriétés  c _v  et  c _p  sont appelées  chaleurs spécifiques  (ou  capacités calorifiques ) car, dans certaines conditions particulières, elles relient le changement de température d’un système à la quantité d’énergie ajoutée par transfert de chaleur. Leurs unités SI sont  J/kg K  ou  J/mol K .

Propriétés et prix des autres matériaux

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