Propriétés de l'anodisation
Dureté et Résistance à l'Usure
L'anodisation dure de l'aluminium est un procédé qui permet de créer sur la surface du matériau une couche d'oxyde d'aluminium avec des propriétés de dureté et de résistance à l'usure supérieures à celles de l'anodisation naturelle. Ces propriétés tribologiques exceptionnelles rendent l'anodisation dure comparable au chrome dur et supérieure au nickelage chimique et à l'acier.
Dureté superficielle
La dureté de la couche d'anodisation dure varie significativement en fonction de l'alliage d'aluminium utilisé, car le revêtement dérive de la conversion du matériau de base en oxyde.
La dureté est mesurée selon la norme ISO 4516, indentation Vickers, avec une charge variable en fonction de l'épaisseur d'anodisation et de sa dureté, typiquement comprise entre 15 et 50 grammes.
Dureté en fonction de l'alliage - Anodisation Dure
Alliages série 6000
Dureté: >400 HV
Les alliages de la série 6000 sont ceux qui permettent d'obtenir la dureté maximale dans l'anodisation dure. Ce résultat exceptionnel est dû à la haute pureté en aluminium qui caractérise ces alliages, laquelle favorise la formation d'oxyde très compact avec une structure cristalline optimale. De plus, la teneur minimale en éléments qui affectent la dureté contribue à maintenir élevées les performances mécaniques du revêtement.
Alliages série 5000 (avec Mg >2%) et série 7000
Dureté: >330 HV
Les alliages à haute teneur en magnésium (série 5000 avec Mg >2%) et les alliages de la série 7000 offrent une dureté élevée, bien qu'inférieure aux séries 6000. Ces alliages garantissent une bonne formation de l'oxyde, bien que la présence d'éléments d'alliage influence la structure du revêtement.
Alliages série 2000
Dureté: >280 HV
Les alliages à haute teneur en cuivre présentent une dureté inférieure par rapport aux autres séries. Cela est dû au fait que la haute teneur en cuivre (>2%) limite la formation d'oxyde compact, générant une structure moins uniforme. Toutefois, les performances peuvent être améliorées en utilisant le traitement OX-W, qui optimise le procédé pour ces alliages spécifiques.
Alliages de fonderie
Dureté: >300 HV (pour Cu <2%, Si <8%)
Les alliages de fonderie avec une composition appropriée peuvent être anodisés avec des résultats acceptables, bien que les performances soient généralement inférieures par rapport aux alliages de corroyage. La qualité du revêtement présente une certaine variabilité en fonction de la composition spécifique de l'alliage, rendant nécessaire une évaluation au cas par cas pour déterminer l'aptitude du matériau au traitement.
Tableau de comparaison de la dureté en fonction de l'alliage anodisé
| Alliage | Dureté HV | Notes |
|---|---|---|
| Alliages 6000 et autres alliages de corroyage sauf ceux ci-dessous | >400 HV | Dureté maximale |
| Alliages 5000 (avec Mg >2%) et série 7000 | >330 HV | |
| Alliages 2000 | >280 HV | Préférer le traitement OX-W |
| Alliages de fonderie (Cu <2%, Si <8%) | >300 HV | |
| Autres alliages de fonderie | - | Dureté non déterminable |
Résistance à l'usure
La résistance à l'usure est étroitement corrélée à la dureté superficielle, mais dépend également d'autres facteurs tels que la structure cristalline et la composition de la couche d'oxyde. Pour cette raison, bien que la dureté de l'anodisation dure (400-450 HV) soit inférieure par rapport à celle d'autres revêtements comme le chrome dur électrolytique (environ 1000 HV), les performances en termes de résistance à l'usure s'avèrent comparables ou même supérieures dans de nombreuses applications pratiques.
Le test standard pour évaluer la résistance à l'usure de l'anodisation est le Taber Abraser selon ISO 10074 Appendice B.3 et MIL-PRF-8625F 3.7.2.2. Le test est effectué en utilisant l'instrument Taber Abraser avec des roues abrasives CS 17 et une charge de 1 kg. L'éprouvette est soumise à 10.000 cycles d'abrasion, au terme desquels est mesurée la perte de poids du composant.
L'interprétation des résultats est inversement proportionnelle aux performances : un nombre faible indique une performance meilleure, car le test quantifie la perte de matériau due à l'usure abrasive.
Résistance à l'usure en fonction de l'alliage - Anodisation Dure
Alliages série 6000
Perte de poids: <15 mg / 10.000 cycles
Les alliages série 6000 offrent la résistance à l'usure maximale grâce à leur structure très compacte, à leur haute dureté et à leur excellente résistance tant à l'usure abrasive qu'adhésive.
Alliages série 5000 (Mg >2%) et 7000
Perte de poids: <25 mg / 10.000 cycles
Résistance à l'usure très bonne, intermédiaire entre série 6000 et 2000.
Alliages série 2000
Perte de poids: <35 mg / 10.000 cycles
Les alliages série 2000 présentent une résistance à l'usure acceptable, bien qu'inférieure par rapport aux autres alliages. Toutefois, il est possible d'obtenir une amélioration significative en utilisant le traitement OX-W, qui optimise la structure de la couche d'oxyde.
Tableau de comparaison de la résistance à l'usure en fonction de l'alliage anodisé
| Alliage | Perte de Poids Max (ISO 10074) | Performances |
|---|---|---|
| Série 6000 | 15 mg | ★★★★★ |
| Série 5000 (Mg >2%) et 7000 | 25 mg | ★★★★☆ |
| Série 2000 | 35 mg | ★★★☆☆ |
Conclusions
L'anodisation dure offre une combinaison exceptionnelle de :
- Dureté élevée (400-500 HV sur alliages série 6000)
- Résistance à l'usure comparable au chrome dur
- Résistance à la corrosion supérieure
- Éco-compatibilité (procédé sans substances dangereuses)
Ces caractéristiques en font le choix idéal pour les composants en aluminium de mécanique de précision soumis à l'usure dans de multiples secteurs industriels.
Pour plus d'informations sur la sélection du traitement le plus approprié pour votre application, consulter la section Revêtements OX ou contacter le support technique de Durox.