Traitement thermique des pièces moulées

Le traitement thermique des pièces moulées consiste à chauffer, maintenir à température puis refroidir de façon contrôlée les pièces brutes de fonderie afin de modifier leur structure et leurs propriétés. Sur les pièces en aluminium, il sert avant tout à augmenter la résistance et la dureté, à éliminer les contraintes internes et à stabiliser les dimensions.

Toutes les pièces ne nécessitent pas ce traitement : de nombreux éléments sont utilisés à l'état brut de coulée (F). Le choix d'un traitement thermique, et de sa nature, dépend de l'alliage, de la technologie de moulage et des exigences indiquées sur le plan.

Types de traitements thermiques des pièces moulées en aluminium

La mise en solution et le vieillissement vont de pair durcissement structural, appelé couramment trempe de l'aluminium. La mise en solution consiste à chauffer la pièce moulée à environ 480–545 °C (selon l'alliage) puis à la refroidir rapidement ; le vieillissement consiste à la maintenir à température ambiante ou au four, généralement vers 150–180 °C.

Comment choisir le traitement thermique d'une pièce moulée

• Alliage – les alliages au magnésium et au silicium (p. ex. EN AC-42000) ainsi qu'au cuivre réagissent bien à la mise en solution et au vieillissement. L'alliage EN AC-51300 (AlMg5) s'utilise à l'état brut de coulée.
• Procédé de coulée – les pièces coulées en coquille et au sable peuvent être mises en solution. Les pièces moulées sous pression ne subissent généralement qu'un vieillissement (T5), car le gaz emprisonné forme des soufflures à haute température.
• Exigences du plan – la norme PN-EN 1706 précise la résistance minimale, la dureté et l'allongement pour un alliage et un état donnés. Il est utile d'indiquer dans la documentation la nuance d'alliage avec son état, p. ex. EN AC-42000 T6.
• Forme et usinage ultérieur – les pièces moulées minces et longues peuvent se déformer au refroidissement ; c'est pourquoi l'usinage de finition s'effectue généralement après le traitement thermique.

Traitement thermique, cotes et qualité de la pièce moulée

Un refroidissement brutal après la mise en solution génère des contraintes et peut déformer la pièce, tandis qu'une température trop élevée provoque la fusion des joints de grains. C'est pourquoi la température, la durée de maintien et le type de milieu de trempe sont définis pour chaque alliage et chaque forme, et les pièces sont chargées dans le four de façon à chauffer et refroidir uniformément. Le résultat est confirmé par une mesure de dureté ou un essai mécanique.

Le traitement thermique n'élimine pas les défauts de fonderie : la porosité et les manques de venue de métal doivent être éliminés au stade de la technologie de coulée. La résistance à la corrosion est peu influencée ; c'est la composition de l'alliage et le revêtement qui comptent davantage.

Traitement thermique des pièces moulées dans notre fonderie

Nous réalisons le traitement thermique (recuit, mise en solution et vieillissement) sur demande du client, dans le cadre d'une prestation complète, de du modèle et la pièce moulée, en passant par l'usinage CNC, après le thermolaquage. Sur demande, nous réalisons également des essais de résistance mécanique.

Guides : trempe de l'aluminium, mise en solution de l'aluminium, vieillissement de l'aluminium, durcissement aluminium et alliages de fonderie d'aluminium.