L’ AlSi9Cu3(Fe)

📚 L’ AlSi9Cu3(Fe) en fonderie sous pression 📚 est issu 100 % de recyclage. Contrairement aux idées reçues, le Fe n’est pas “réellement” une impureté pour l’alliage EN AC-46000, car une trop faible teneur (< 0.6 %) entraînerait un phénomène de collage (interaction moule/métal) qui pénalise le TRS (arrêt moule pour nettoyage). D’un autre côté, une teneur trop élevée dégrade les caractéristiques mécaniques. L’intervalle 0.8 – 1 % est un bon compromis.

🔎 L’effet de peau est très important en fonderie sous pression. En effet, la microstructure en surface (SDAS) est beaucoup plus fine qu’à cœur de pièce et surtout, les porosités en subsurface (150 µm) sont très réduites. Ce n’est que lorsque l’on supprime cette peau de pièce par usinage que l’on débouche sur des porosités.

🔎Le gros avantage de cet alliage de 2e fusion, issu de recyclage, est son bilan carbone par rapport aux alliages d’aluminium issus de 1er fusion (AlSi7Mg0.6) car on diminue de 95 % le contenu en C02. L’aluminium issu de première fusion est en effet très énergivore (électrolyse), bien que le contenu carbone dépende beaucoup du mix énergétique du pays producteur. L’aluminium issu d’hydroélectricité (ou du nucléaire) est clairement le plus décarboné (4 t CO2/ t Al contre 16 t en moyenne mondial) pour le Canada, Norvège, Islande et France.

🔎Si la métallurgie de l’ AlSi9Cu3(Fe) semble simple, des points durs intermétalliques – cristaux polyédriques (Al-Fe-Mn-Si) – peuvent apparaître dans les bains en lien avec le Sludge Factor (SF = Fe + 2 x Mn + 3 x Cr) associée à une faible température de maintien. Un SF < 1.5 offre une zone de sécurité intéressante alors qu’un SF > 1.8 est risqué. Si l’occurrence des points durs en production est très réduite, la gravité est très importante, avec un impact client fondeur (tout l’usine contaminée) et client (casse des plaquettes de coupe) majeurs

🔎Le Cu (3 %) contenu dans cet alliage – que les Nord-Américains nomment A380 – amène une tenue à chaud indispensable pour les pièces en environnement moteur (tenue au fluage). Le recyclage circulaire (Close-Loop Recycling) est également un gros avantage car plus de 50 % de l’alliage refondu en fonderie provient du recyclage interne (pastille, système d’alimentation, talon de lavage, pièces de démarrage, …), ce qui n’est souvent pas possible avec des alliages dits nobles.

🔎 Dans les innovations à venir, il faut signaler la LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy), qui installée chez les recycleurs, permettrait de mieux trier des différents grades d’alliage d’aluminium après broyage. Notons également qu’ ELYSIS (Alcoa et Rio Tinto) aurait mis au point une avancée technologique majeure avec la production d’aluminium à haute intensité d’ampérage sans émission directe de C02 par le remplacement des anodes carbonées traditionnelles par des anodes inertes (rejetant de l’O2). On rêve également d’une technologie pour faire décanter le fer dans les bains de 2d fusion.

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