Aluminium 5052 vs 6061 : Comparaison complète des alliages

L'aluminium 5052 et l'aluminium 6061 sont deux alliages d'aluminium couramment utilisés qui présentent des caractéristiques uniques. Le 5052 est connu pour sa grande résistance à la corrosion, ce qui le rend idéal pour les applications marines. L'aluminium 6061 offre une plus grande résistance, en particulier lorsqu'il est traité thermiquement, et est utilisé dans des applications structurelles et de précision telles que l'aérospatiale. Cet article examine les principales différences de propriétés, de coûts et d'applications entre les alliages 5052 et 6061, et donne des indications sur le choix de l'alliage approprié en fonction des exigences spécifiques du projet.

Qu'est-ce que l'aluminium 5052 ?

L'aluminium 5052 est un grade typique de la série 5000, composé de 2,2%-2,8% de magnésium, malgré le magnésium, il contient de petites quantités de Mn, Cr et Ti. Il s'agit d'un alliage à base d'aluminium dont les propriétés mécaniques ne peuvent pas être améliorées par des traitements thermiques. L'alliage présente une résistance modérée, une bonne résistance à la corrosion, une bonne soudabilité et une bonne usinabilité. Les états courants de l'alliage d'aluminium 5052 sont : recuit (état O), H32, H34, H36 et H38.

Tableau 1. Composition de l'aluminium 5052 (%)

Alliage	Al		Mg	Fe	Si	Cu	Mn	Cr	Zn
5052	Reste		2.2-2.8	0.40	0.25	0.10	0.10	0.15-0.35	0.10

Tableau 2. Propriétés de l'aluminium 5052 à différentes températures

Propriétés/Alliages	Résistance à la traction, MPa	Limite d'élasticité, MPa	Élongation, %
5052-O	170 – 215	65	13-18
5052-H32	215 – 265	160	4-11
5052-H34	235 – 285	180	3-10
5052-H36	255 – 305	200	2-4
5052-H38	≥ 270	220	2-4

Qu'est-ce que l'aluminium 6061 ?

L'aluminium 6061 est un alliage typique à base d'aluminium pouvant être traité thermiquement, il fait partie de la série 6000 et est principalement composé de 0,8%-1,2% de magnésium et de 0,4%-0,8% de silicium. Il présente une bonne formabilité, une bonne soudabilité, une bonne usinabilité, une bonne résistance et une solidité modérée. Les températures courantes de l'aluminium 5052 sont les suivantes : O, T4, T5/651.

Tableau 3. Spécification de la composition de l'aluminium 6061 (%)

Alliage	Al		Mg	Fe	Si	Cu	Mn	Cr	Zn	Ti
6061	Reste		0.8-1.2	0.70	0.4-0.8	0.15-0.4	≤0.15	0.04-0.35	≤0.25	≤0.15

Tableau 4. Propriétés de l'aluminium 6061 à différentes températures

Propriétés/Alliages	Résistance à la traction, MPa	Limite d'élasticité, MPa	Élongation, %
6061-O	125	55	25-30
5052-T4	207	110	16
5052-T6/T651	310	276	12

Aluminium 5052 vs 6061 : Une comparaison ultime

Le choix entre 5052 et 6061 pour l'usinage CNC est une étape essentielle pour obtenir des produits de haute qualité. prototypes en aluminium. Il convient de bien comprendre les différences essentielles entre ces deux qualités, puis de prendre une décision en fonction des exigences de votre application. Par exemple, si vos pièces en aluminium sont destinées à servir de réservoirs de carburant, la nuance la plus résistante à la corrosion peut être le choix idéal.

Composition élémentaire

Les aluminiums 5052 et 6061 présentent des différences de composition essentielles qui ont un impact sur leurs propriétés et leurs applications. Avec une teneur plus élevée en magnésium (2,2-2,8%) et en chrome (0,15-0,35%), le 5052 résiste mieux à la corrosion et cette propriété le rend plus adapté aux environnements humides et chimiques tels que la marine. D'autre part, le 6061 contient une teneur plus élevée en silicium (0,4-0,8%), ce qui lui permet d'être traité thermiquement pour obtenir des propriétés mécaniques améliorées.

Tableau 5. Comparaison de la composition de l'aluminium 5052 et 6061 (%)

Propriété/Grades	5052	6061
Limite d'élasticité, MPa	228	310
Limite d'élasticité, MPa	193	276
Module d'élasticité, GPa	70.3	68.9
Résistance à la fatigue, MPa	117	62

Propriétés mécaniques : résistance et autres

Les propriétés mécaniques des alliages d'aluminium sont essentielles pour déterminer s'ils conviennent à différentes applications. Comparons les principales propriétés mécaniques des alliages d'aluminium 5052 et 6061.

Tableau 6. Propriétés de l'aluminium 5052 et 6061

Propriété	5052	6061
Composition	Aluminium-Magnésium	Aluminium-Silicium-Magnésium
Résistance aux chlorures	Bon	Modéré
Résistance aux acides	Bon	Pauvre
Essai au brouillard salin	Légères piqûres	Piqûres importantes

Les alliages d'aluminium 5052 et 6061 ont des propriétés mécaniques distinctes adaptées à différentes applications. La résistance à la traction est la contrainte maximale qu'un alliage peut supporter avant de se rompre. L'alliage 6061 surpasse l'alliage 5052 avec 310 MPa, ce qui le rend idéal pour les applications structurelles. La limite d'élasticité, le point où commence la déformation permanente, est également plus élevée dans le 6061 (276 MPa) que dans le 5052 (193 MPa), ce qui indique que le 6061 conserve mieux sa forme sous la contrainte. Le module d'élasticité, ou rigidité, du 6061 est légèrement supérieur à celui du 5052 (70,3 GPa), ce qui lui confère une meilleure résistance à la flexion. Enfin, la résistance à la fatigue - critique pour les applications de chargement cyclique - est beaucoup plus élevée dans le 5052 (117 MPa) que dans le 6061 (62 MPa), ce qui rend le 5052 plus approprié pour les composants qui subissent des contraintes répétées.

Résistance à la corrosion

La résistance à la corrosion de l'aluminium 5052 est due à sa forte teneur en magnésium (Mg). Le magnésium a une grande solubilité dans la matrice d'aluminium (Al), ce qui minimise la formation de particules de phase secondaire qui pourraient accélérer la corrosion de la matrice de l'alliage. En outre, la présence de chrome (Cr) dans l'alliage d'aluminium 5052 supprime efficacement les réactions de corrosion, ce qui améliore encore sa résistance à la corrosion. De même, la résistance à la corrosion de l'aluminium 6061 est attribuée à la phase secondaire primaire de sa microstructure, le siliciure de magnésium (Mg₂Si). Le Mg₂Si ayant un potentiel inférieur à celui de la matrice d'aluminium, il n'entraîne pas de dissolution préférentielle de la matrice, ce qui réduit le risque de corrosion.

Tableau 6. Résistance à la corrosion de l'aluminium 5052 et 6061

Propriété	5052	6061
Composition	Aluminium-Magnésium	Aluminium-Silicium-Magnésium
Résistance aux chlorures	Bon	Modéré
Résistance aux acides	Bon	Pauvre
Essai au brouillard salin	Légères piqûres	Piqûres importantes

Sun Feilong et ses collègues ont mené des expériences de corrosion en plaçant de l'aluminium 5052 et 6061 à des profondeurs de 800 m et 1200 m dans la mer de Chine méridionale. Ils ont constaté que l'aluminium 6061 présentait une corrosion par piqûres plus grave que l'aluminium 5052. Cette sensibilité accrue de l'aluminium 6061 a été attribuée à l'importante différence de potentiel micro-galvanique entre la phase MgSi et la matrice Al-Fe-Si, qui a accéléré la corrosion localisée.

Soudabilité

En termes de soudabilité, le 5052 et le 6061 sont tous deux bons, mais le 5052 est légèrement meilleur que le 6061.

Les propriétés mécaniques qui influencent la distorsion du soudage sont complexes, le coefficient de dilatation thermique ayant l'impact le plus important. Les matériaux ayant un coefficient de dilatation thermique plus élevé, comme l'aluminium 5052 (23,75 x 10^-6/°C), se dilatent et se contractent plus fortement pendant le chauffage et le refroidissement, ce qui les rend plus susceptibles de se déformer lors du soudage. Cependant, la limite d'élasticité de l'aluminium 5052 est plus faible (193 MPa) que celle de l'aluminium 6061 (276 MPa), ce qui se traduit par des contraintes résiduelles plus faibles après le soudage, réduisant ainsi le risque de fissures et de ruptures fragiles. Bien que le 5052 ait un coefficient de dilatation thermique légèrement plus élevé, sa limite d'élasticité plus faible et sa ductilité plus élevée lui permettent de mieux résister aux contraintes du soudage, ce qui le rend plus facile à souder dans l'ensemble.

Tableau 7. Propriétés de soudabilité de l'aluminium 5052 et 6061

Propriété	5052	6061
Conductivité thermique, W/m-K	138	167
Module d'élasticité, GPa	70.3	68.9
Coefficient de dilatation thermique (10*-6/℃)	23.8	23.6

Prix

La différence de prix entre les plaques 5052 et 6061 est principalement due à la proportion de leurs composants en alliage. Le prix d'une plaque d'aluminium 6061 est naturellement plus élevé que celui d'une plaque d'aluminium 5052 conventionnelle en raison de la complexité du processus et des différentes exigences de performance du processus. Le prix d'une plaque d'aluminium 5052 est généralement d'environ 25,5 yuans par kilogramme, et les frais de traitement sont généralement compris entre 3500 et 4500 yuans. En fonction de la marque du fabricant de plaques d'aluminium et du prix de l'équipement de l'entreprise, le prix fluctue dans toute la gamme de prix. Le prix d'une plaque d'aluminium 6061 est généralement d'environ 27,5 yuans par kilogramme, et les frais de traitement d'une tonne de plaque d'aluminium 6061 sont compris entre 4600 et 8000 yuans.

Applications courantes

Voici un aperçu rapide des industries et des applications qui utilisent généralement chaque alliage.

Application	5052	6061
Marine	Navires, charpentes maritimes, réservoirs de GNL	Châssis marins, yachts, coques de bateaux
Aérospatiale	Réservoirs de carburant pour avions, pièces pour l'aérospatiale	Composants structuraux d'aéronefs
Automobile	Conduites de carburant, carrosseries d'autobus, pièces de camions	Châssis, roues et pistons automobiles
La construction	Murs-rideaux, panneaux de toiture	Cadres structurels, plates-formes ferroviaires
Machines	Récipients sous pression, échangeurs de chaleur	Pièces de précision, cadres de machines
Électronique	Fermetures, appareils de cuisine	Boîtiers, connecteurs électroniques

Conclusion

L'aluminium 5052 et l'aluminium 6061 sont tous deux d'excellents matériaux, chacun ayant ses points forts. Le choix entre les deux dépend des exigences spécifiques de votre projet :

• Choisissez le 5052 si vous avez besoin d'une résistance supérieure à la corrosion, en particulier dans les environnements marins ou d'eau salée, ou si vous avez besoin d'un matériau facile à former et à souder.
• Choisissez le 6061 si vous avez besoin d'un matériau plus solide, capable de résister à des contraintes plus élevées et adapté à l'usinage, aux composants structurels et aux applications de traitement thermique.

En comprenant les différences entre l'aluminium 5052 et l'aluminium 6061, Fabricants chinois de machines à commande numérique peuvent prendre des décisions plus éclairées qui garantissent la réussite de leurs projets. Que vous travailliez dans l'aérospatiale, l'automobile, la construction ou la marine, connaître les propriétés et les applications de ces alliages peut vous aider à sélectionner le matériau le mieux adapté à vos besoins.