Aluminium 6063 : Propriétés et avantages principaux expliqués

Le 6063 est l'un des alliages d'aluminium les plus utilisés, qui présente d'excellentes propriétés mécaniques, une bonne résistance à la corrosion et une grande facilité de fabrication. Il appartient à la série 6xxx des alliages d'aluminium, principalement alliés au magnésium et au silicium. Cet article traite de la composition chimique, des propriétés physiques et mécaniques, des techniques de traitement et des comparaisons avec d'autres alliages d'aluminium, afin de vous offrir une compréhension beaucoup plus complète de ce matériau polyvalent. 

Qu'est-ce que l'aluminium 6063 ?

6063 est un matériau traité thermiquement et renforcé. alliage d'aluminium dont les principaux éléments d'alliage sont l'aluminium, le silicium, le magnésium et le manganèse. Relevant de la série 6xxx, cet alliage est de loin le plus prisé pour les applications architecturales telles que les cadres de fenêtres, les cadres de portes et d'autres composants structurels.

Composition chimique 

L'alliage d'aluminium 6063 est principalement composé d'aluminium (Al), de magnésium (Mg) et de silicium (Si). Sa composition chimique typique est la suivante :

Al	Si	Mg	Fe	Cu	Mn	Cr	Zn	Ti
Équilibre	0,2-0,6%	0,45-0,9%	≤0.35%	≤0.1%	≤0.1%	≤0.1%	≤0.1%	≤0.1%

6063 Spécification de comparaison internationale

AISI	ISO	GB	BS	DIN	JIS
6063	AlMg0,7Si	LD31	H19	AlMgSi0,5	A6063

*Ces comparaisons sont approximatives.

Propriétés physiques et mécaniques

Propriétés physiques

Densité	Point de fusion	Conductivité thermique	Conductivité électrique
2,7 g/cm³	615-655°C	201 W/m-K	50% IACS

Propriétés mécaniques

Résistance à la traction	Limite d'élasticité	Élongation	Dureté
89-240 MPa	48-214 MPa	8-12%	60-80 HB

Procédés pour l'alliage d'aluminium 6063

La fabrication de l'aluminium 6063 implique plusieurs processus clés, principalement axés sur l'extrusion, qui permet de créer des formes et des profils complexes.

Extrusion

Le 6063 est l'un des alliages d'aluminium les plus adaptés à l'extrusion, et il est idéal pour produire des profils de section transversale complexes. Le processus d'extrusion consiste à chauffer l'alliage à 450-500°C et à le forcer à travers une filière pour obtenir la forme souhaitée.

Traitement thermique

Le 6063 peut être traité thermiquement pour améliorer ses propriétés mécaniques. Il est le plus souvent livré à l'état vieilli T5 ou T6. Les procédés de traitement thermique comprennent :

6063-O : Recuit complet pour éliminer les tensions internes et homogénéiser la structure du grain.

6063-T1 : Extrusion et refroidissement naturel, suivi d'un vieillissement naturel à température ambiante (généralement de quelques semaines à quelques mois).

6063-T5 : Extrusion et refroidissement rapide dans l'eau, suivi d'un vieillissement artificiel à 150-180°C (généralement 4-8 heures).

6063-T6 : Traitement thermique typique à 500-530°C pour dissoudre les phases de renforcement, suivi d'une trempe rapide et d'un vieillissement artificiel à 150-180°C.

État/Propriétés	Résistance à la traction (MPa)	Limite d'élasticité (MPa)	Élongation (%)
6063-O	89	48	–
6063-T1	152	89	12
6063-T5	186	145	12
6063-T6	240	214	8

D'autres températures telles que T42, T52 et T62 sont également possibles dans le 6063.

Finition de la surface

6063 est très réceptif aux traitements de surface suivants :

Anodisation: Il améliore la résistance à la corrosion et apporte une finition décorative attrayante.

Revêtement en poudre: Il donne une surface à la fois robuste et belle.

Polissage: Le polissage permet d'obtenir une finition miroir pour les applications décoratives.

Soudage

L'aluminium 6063 peut être soudé par plusieurs procédés technologies de soudageLe soudage à l'arc, qu'il soit TIG (gaz inerte de tungstène) ou MIG (gaz inerte métallique), permet d'effectuer des soudures avec ce matériau. Toutefois, il est essentiel de veiller à éviter les fissures dans la zone affectée thermiquement (ZAT). 

Comparaison des alliages : 6063 et 6061

Composition : Le 6061 peut contenir jusqu'à deux fois plus de fer et contient généralement beaucoup plus de silicium, de cuivre et de chrome que le 6063. Les autres éléments de ces alliages sont des niveaux variables de manganèse, de fer et de titane. En règle générale, le 6061 contient plus de chaque élément d'alliage que le 6063.

Propriétés : La limite d'élasticité du 6061 est plus élevée (310 MPa à l'état T6) que celle du 6063 (240 MPa à l'état T6). Il présente également une résistance à la fatigue plus élevée et une résistance à la corrosion moindre que le 6063. L'Al6061 a une température de fusion, une conductivité thermique et une capacité calorifique plus faibles.

Extrusion : Le 6061 peut être plus difficile à extruder avec précision et régularité en raison de sa teneur en zinc plus élevée que le 6063.

Avantages et limites 

L'aluminium 6063 présente de nombreux avantages et certaines limites :

Avantages

• Excellente extrudabilité pour les formes complexes.
• Bonne résistance à la corrosion, en particulier sous forme anodisée.
• Conductivité thermique et électrique élevée.
• Léger et recyclable.

Limites

• Résistance moindre par rapport à d'autres alliages comme le 6061.
• Susceptible de se fissurer par corrosion sous contrainte dans certains environnements.
• Nécessite un soudage soigneux pour éviter les défauts.

Conclusion

L'alliage d'aluminium 6063 est un matériau polyvalent et largement utilisé qui offre un excellent équilibre entre solidité, résistance à la corrosion et extrudabilité. Ses applications s'étendent à tous les secteurs, de l'architecture à l'électronique, ce qui en fait une pierre angulaire de l'ingénierie et de la conception modernes. En comprenant ses propriétés, ses techniques de traitement et ses avantages comparatifs, les ingénieurs et les concepteurs peuvent tirer parti de l'alliage 6063 pour créer des solutions innovantes et efficaces répondant à un large éventail de défis.