La limite d'élasticité de l'aluminium est le niveau de contrainte auquel le métal se déforme de manière permanente, généralement compris entre 35 et 550 MPa selon l'alliage et le traitement thermique. Lorsqu'une force est appliquée à l'aluminium et qu'il ne reprend pas sa forme initiale, sa limite d'élasticité est dépassée.
Cette propriété détermine si l'aluminium se pliera de manière permanente ou reviendra à sa forme d'origine sous charge.
Les différents alliages d'aluminium présentent des limites d'élasticité très variables selon leur composition et leur traitement. L'aluminium pur est relativement tendre et présente une faible limite d'élasticité, tandis que les versions alliées et traitées thermiquement peuvent être cinq à dix fois plus résistantes.
Voici comment se comparent les alliages d'aluminium courants :
| Acier inoxydable | humeur | Limite d'élasticité (MPa) | Limite d'élasticité (ksi) | Applications courantes |
|---|---|---|---|---|
| 1100 | O (recuit) | 35 | 5 | Équipements chimiques, contenants alimentaires |
| 1100 | H14 | 95 | 14 | Tôlerie |
| 2024 | T3 | 345 | 50 | Structures d'avions |
| 3003 | O | 40 | 6 | Ustensiles de cuisine, toiture |
| 3003 | H14 | 145 | 21 | Réservoirs de stockage |
| 5052 | O | 90 | 13 | applications marines |
| 5052 | H32 | 195 | 28 | Récipients sous pression |
| 6061 | T6 | 275 | 40 | Structures structurelles, pièces automobiles |
| 6063 | T5 | 145 | 21 | Extrusions architecturales |
| 7075 | T6 | 505 | 73 | Aérospatiale, composants à hautes contraintes |
L'aluminium n'a pas de caractéristique distincte seuil de rentabilité Comme l'acier doux, il passe progressivement d'une déformation élastique à une déformation plastique. Cela signifie qu'il n'y aura pas de chute brutale ni de plateau sur la courbe contrainte-déformation.
Les ingénieurs définissent la limite d'élasticité de l'aluminium selon la méthode du décalage de 0.2 %. Ils tracent une ligne parallèle à la partie élastique de la courbe contrainte-déformation, décalée de 0.2 % de déformation, et son intersection avec la courbe réelle donne la limite d'élasticité.
La contrainte d'élasticité de l'aluminium se situe généralement entre 0.2 % et 0.5 % selon l'alliage. Elle représente la contrainte totale à la limite d'élasticité, incluant la déformation élastique et une faible déformation plastique.
La limite d'élasticité se mesure lorsque l'aluminium se déforme de manière permanente, tandis que la résistance à la traction ultime correspond à la contrainte maximale avant rupture. La résistance à la traction ultime est généralement supérieure de 10 à 50 % à la limite d'élasticité, selon l'alliage.
Oui, il est possible d'augmenter la limite d'élasticité par écrouissage (laminage ou étirage) ou par durcissement structural s'il s'agit d'un alliage traitable thermiquement. Cependant, ces procédés peuvent réduire la ductilité et la résistance à la corrosion.
Une limite d'élasticité plus élevée est généralement corrélée à une meilleure résistance à la fatigue. Les alliages dont la limite d'élasticité est supérieure à 300 MPa présentent généralement de meilleures performances sous charges cycliques.
Le matériau se déforme de manière permanente et ne reprend pas sa forme initiale. Une charge continue au-delà de la limite d'élasticité entraîne un écrouissage, une striction et, à terme, une rupture à la limite de résistance à la traction.
