Les alliages d’aluminium-lithium de 3ème génération

Les premières recherches sur les alliages aluminium lithium (Al-Li) remontent aux années 1920. La 1ère génération d’alliages Al-Li est russe et est utilisée pour des applications aéronautiques militaires. Les développements les plus importants sont effectués dans les années 1970-1980, sous l’impulsion du premier choc pétrolier de 1973, et donnent lieu à la 2ème génération d’alliage Al-Li. Ceux-ci contiennent au moins 2 % de lithium pour favoriser l’allègement des structures et répondre à un objectif de réduction de consommation de kérosène. Une 3ème génération contenant entre 1,0-1,8 % de lithium et un ratio Cu:Li supérieur à ceux de la 2ème génération est développée pour réduire les problèmes métallurgiques liés à la présence de lithium. Les derniers développements en date sont les alliages de 3ème génération plus tolérants à l’endommagement.

Les alliages d’Al-Li contiennent généralement du cuivre, ce qui permet après un durcissement par précipitation, l’obtention de bonnes caractéristiques mécaniques. Le lithium allié à l’aluminium procure une multitude d’effets positifs, par rapport aux alliages concurrents des familles 2000 et 7000 :

  • L’addition de 1% massique de lithium permet une diminution de la masse volumique de l’alliage de 3 % et augmente le module d’Young de 5 % (de E = 70 GPa pour les alliages classiques à E = 80 GPa pour les alliages Al-Li).
  • Une réduction de masse jusqu’à 25%.
  • Une amélioration de la résistance mécanique aux températures ambiante et cryogénique, une augmentation de la résistance à la propagation des fissures en fatigue, de la résistance à la corrosion sous contrainte et en atmosphère marine ainsi que de la ténacité.
  • Une mise en œuvre par soudage pour certains alliages.
  • Une recyclabilité à 100% si des précautions de tri et de traitement sont prises.

Vous trouverez des informations plus complètes sur les alliages d’aluminium lithium incluant des informations sur leur métallurgie, les alliages commerciaux disponibles, les moyens d’obtention et de mise en œuvre, et les applications envisageables, dans la note de veille du Cetim, disponible à l’adresse ci-dessous :

https://www.cetim.fr/mecatheque/Mecatheque/Veille-technologique/Note-de-veille-Alliages-aluminium-de-troisieme-generation-Fevrier-2019