Conçu pour l`utilisation maritime

Conçu pour l’utilisation maritime
Un matériau performant au service de la navigation
La performance est essentielle, dans les chantiers navals comme à
bord des navires. Le client exige un niveau élevé de performance,
des matériaux faciles à travailler permettant à ceux qui les utilisent
d’exprimer leurs idées en toute liberté. Mais aussi une fiabilité structurelle
et une qualité irréprochable, sans oublier l’indispensable polyvalence.
Photos gracieusement offertes par Heesen Yachts, Pays Bas, 2008
Photos gracieusement offertes par
Damen Shipyards Group Pays Bas, 2008
Photos gracieusement offertes par Heesen Yachts, Pays Bas, 2008
Photos gracieusement offertes par Austal, Australie, 2008.
C’est pourquoi un grand nombre de navires parmi les plus performants
actuellement, quelle que soit leur taille, font appel pour leur construction
à l’aluminium Alcoa. Dès lors que nous avons adopté la technique de
l’écrouissage pour conférer à notre gamme d’alliages 5xxx la résistance
mécanique, la façonnabilité et la résistance à la corrosion exceptionnelles
exigées par les applications marines, l’aluminium s’est imposé comme le
matériau privilégié des concepteurs en quête de durabilité, de réduction
des coûts de fonctionnement et de construction, de réactivité ou de
vitesse des navires.
Photos gracieusement offertes par CRN Shipyard, Italie, 2008
“
Pour l’architecte, le concepteur, le constructeur ou l’exploitant du
navire, l’aluminium est toujours le meilleur des alliés. Sa légèreté et
sa résistance mécanique sont un gage d’efficacité garantissant des
vitesses de navigation, des charges utiles et une manœuvrabilité plus
importantes pour une consommation de carburant réduite.
Facile d’utilisation et d’entretien, l’aluminium autorise les formes les
plus audacieuses et ne craint aucune concurrence quant à la résistance
à la corrosion, la durabilité et la recyclabilité. Avec les produits
Nautic-Al d’Alcoa, le leader mondial de la technologie met, en outre,
à votre disposition une expertise et des formules d’alliages conçues
spécialement pour les utilisations marines.
“
Gennaro Candida Di Matteo | CRN Yachts, Directeur d’exploitation
L’aluminium dans la construction navale
Légèreté de l’être
Une résistance mécanique à toute épreuve
Une coque en aluminium peut supporter des limites de charge
beaucoup plus importantes que les coques de structure comparable
en plastique renforcé de fibres de verre, et comme l’aluminium est
moins friable, le risque d’infiltration à l’intérieur de la coque est
réduit, d’autant que de petits trous ne risquent pas de s’élargir en
raison de la pression extérieure comme c’est le cas avec le plastique
renforcé de fibres de verre. L’aluminium présente une efficacité
structurelle (rapport rigidité/densité) bien supérieure à celle de
l’acier, et comme le magnésium constitue le principal élément
d’alliage des produits de la gamme 5xxx, leur résistance à la fatigue
compte parmi les plus élevées de tous les alliages d’aluminium.
Une excellente résistance à la corrosion sans
revêtement de protection
Leur microstructure étant conçue en vue
d’optimiser leur résistance à la corrosion dans
les environnements marins les plus extrêmes,
les tôles d’aluminium peuvent être utilisées
sans aucune forme de protection telle que de
la peinture ou des anodes sacrificielles, avec
tous les avantages que cela implique en termes
de maintenance à long terme. Elles peuvent
néanmoins, en cas de besoin, être soumises à
divers types de traitements de surface.
www.alcoa.com/emp/nautical
Un matériau facile à travailler
L’aluminium est, bien entendu,
très facile à travailler car il est
très polyvalent. Il peut être, en
effet, facilement découpé, plié,
formé à froid et usiné à l’aide
d’outils standard. Les alliages
de la gamme Alcoa 5XXX se
prêtent à une soudure rapide
Photos gracieusement offertes
par les procédés GMA-W ou
par Mondo Marine, Italie, 2008
GTA-W. L’aluminium résiste non
seulement mieux à la distorsion que l’acier pendant le soudage,
mais les soudures elles-mêmes sont extrêmement ductiles et
peuvent ensuite être soumises à un formage à froid. Le cumul de
tous ces avantages constitue, pour le constructeur, un potentiel
considérable de réduction des coûts.
Une maîtrise totale des matériaux
Leader mondial incontesté de la technologie et de la production
d’aluminium, Alcoa vous garantit la conception technique par
son expérience d’ingénierie et de production. Tous les produits
aluminium (maritimes) de la très complète gamme Nautic-Al ont
été soumis à des tests répondant aux normes internationales les
plus exigeantes.
Et - c’est bien la moindre des choses de la part d’une entreprise
parmi les mieux classées au monde en termes de développement
durable par le Forum Economique Mondiale, et ce chaque année
depuis la création de ce classement - les produits d’Alcoa sont
faciles à recycler, sachant que près de 70 % de l’ensemble
de l’aluminium que nous avons produit historiquement est
encore utilisé.
Alcoa : un acteur incontournable de
l’architecture navale au 21ème siècle.
Photos gracieusement offertes par Austal Ships, Australie, 2008.
Le poids spécifique de l’aluminium représentant environ un
tiers de celui de l’acier, une coque et une superstructure en
aluminium sont généralement plus de deux fois plus légères
que leurs équivalents en acier à résistance mécanique égale.
Cette légèreté induit des gains en termes de capacité, de vitesse
de navigation ou de consommation de carburant et garantit
une manœuvrabilité nettement supérieure. Cet avantage
est encore plus marqué pour les navires de moins de 30
mètres de long (où la question du poids de la coque est plus
fondamentale) pour des raisons d’épaisseur minimale des tôles.
Propriétés mécaniques
Les limites suivantes sont conformes à la norme EN 485-2. Les essais de traction ont été réalisés conformément à la norme EN 10002-1.
Lorsqu’un matériau est spécifié pour une utilisation marine, et lorsque c’est applicable, il est livré selon normes ASTM B928 et ASTM B209,
ou sur demande, selon les normes Lloyd’s Register, Det Norske Veritas, RINA ou de Bureau Veritas.
Alliage
EN AW5754
EN AW5154A
Etat
O
H111
O
H111
O
H111
EN AW5086
H112
H116
H321
O
H111
EN AW5083
H112
H116
H321
(1) A titre indicatif uniquement
Epaisseur
en mm
Supéri- Jusqu’à
eure à
Rm
MPa
Rp0,2
MPa
Min.
Max.
Min.
Max.
Allongement,
Mini. %
Rayon de pliage
A50
180°
90°
A
Dureté
HBW (1)
≥ 1,5
3,0
190
240
80
16
1,0 t
1,0 t
52
3,0
6,0
190
240
80
18
1,0 t
1,0 t
52
6,0
12,5
190
240
80
18
2,0 t
52
12,5
70,0
190
240
80
≥ 1,5
3,0
215
275
85
15
3,0
6,0
215
275
85
6,0
12,5
215
275
85
12,5
50,0
215
275
85
≥ 1,5
3,0
240
310
100
13
1,0 t
1,0 t
65
3,0
6,0
240
310
100
15
1,5 t
1,5 t
65
6,0
12,5
240
310
100
17
2,5 t
65
12,5
70,0
240
310
100
≥ 8,1
12,5
250
105
12,5
40,0
240
105
9
65
40,0
70,0
240
100
12
65
≥ 1,5
3,0
275
195
8
3,0
6,0
275
195
6,0
12,5
275
≥ 1,5
3,0
275
3,0
6,0
6,0
17
52
1,0 t
1,0 t
58
17
1,5t
58
18
2,5 t
58
16
58
16
65
8
69
2,0 t
2,0 t
81
9
2,5 t
81
195
10
3,5 t
81
350
125
13
1,0 t
75
275
350
125
15
1,5 t
75
12,5
275
350
125
16
2,5 t
75
12,5
70,0
275
350
125
≥ 8,1
12,5
275
125
12,5
40,0
275
125
10
75
40,0
70,0
270
115
10
73
≥ 1,5
3,0
305
215
8
3,0
6,0
305
215
6,0
12,5
305
215
1,5 t
15
75
12
75
3,0 t
2,0 t
89
10
2,5 t
89
12
4,0 t
89
Composition chimique
Alliage
%
Si
Fe
Cu
Mn
Mg
Cr
Zn
Ti
5754
MinI.
MaxI.
0.40
0.40
0.10
0.50
2.6
3.6
0.30
0.20
5154A
MinI.
MaxI.
0.50
0.50
0.10
0.50
3.1
3.9
0.25
5086
MinI.
MaxI.
0.40
0.50
0.10
0.2
0.7
3.5
4.5
5083
MinI.
MaxI.
0.40
0.40
0.10
0.4
1.0
4.0
4.9
Autres (en %)
Individuellement
total
0.15
0.05
0.15
0.20
0.20
0.05
0.15
0.05
0.25
0.25
0.15
0.05
0.15
0.05
0.25
0.25
0.15
0.05
0.15
Référence EN 573-3
Produits laminés
Alliage
Caractéristiques
Utilisations traditionnelles
Trempes
5754
Résistance supérieure à la corrosion à températures élevées, résistance mécanique
élevée, bonne façonnabilité et soudabilité.
Applications soumises de manière
prolongée à des températures supérieures
à 66°C. Structures soudées, séparateurs.
0
H111
5154A
Très bonne résistance à la corrosion. Bonne
soudabilité et formabilité. Résistance
mécanique moyenne à supérieure
(supérieure à celle de l’alliage 5754).
Résistance à la fatigue élevée. Bonnes
propriétés d’anodisation.
Structures soudées, cuves de stockage,
citernes sous pression, cuves,
mâts de navires.
0
H111
5086
5083
Tôles minces et fortes pour la construction
de navires, stockage de gaz naturel liquéfié,
super structures, structures soudées,
cloisons, coques de patrouilleurs et de
bateaux-ateliers.
Tôles minces et fortes pour la construction
de navires, coques de navires et de navires
Alliage le plus performant en terme de
rapides, coques de navires de plaisance,
résistance mécanique, avec une excellente
réservoirs de stockage des méthaniers,
résistance à la corrosion. Se prête
équipements chimiques, superstructures
extrêmement bien au soudage..
soudées (résistance mécanique élevée),
citernes à pression.
Résistance mécanique élevée et
excellente résistance à la corrosion
dans les environnements marins. Bonne
façonnabilité et soudabilité.
Dimensions
Les limites de dimension des produits proposés à la vente dépendent des alliages
utilisés et des états de dureté proposés. Le tableau ci-dessous donne les limites
absolues à titre indicatif uniquement.
Nom du produit
Tôles laminées à froid
Tôles laminées à chaud
Epaisseur
(en mm)
Mini
3,0
8,0
Maxi
8,0
40,0
Largeur
(en mm)
Mini
980
900
Maxi
2400
2020
Longueur
(en mm)
Mini
800
1000
Maxi
15000
12000
Tolérances de dimension
Les tolérances de dimension appliquées sont conformes aux limites définies par
les normes en vigueurs (normes EN 485-3, EN 485-4, ANSI H35.2). Des tolérances
plus serrées peuvent être définies conjointement avec le client.
0
H111
H116
H321
0
H111
H112
H116
H321
Une résistance à la corrosion exceptionnelle
L’une des caractéristiques les plus remarquables des alliages Nautic-Al est leur excellente résistance à la corrosion. Les soudures pratiquées
sur ces produits présentent, en principe, une résistance à la corrosion identique à celle de leur alliage mère. Dans certaines conditions
particulières telles que l’exposition à des températures élevées, les alliages présentant une teneur en magnésium supérieure ou égale à 3 %
peuvent être sujets à des processus de corrosion intergranulaire et de corrosion exfoliante, même si ces phénomènes sont à la fois rares et
parfaitement évitables.
Tous les produits Nautic-Al respectent, et parfois dépassent les critères exigés par la norme ASTM B928 qui régit les tôles d’alliage d’aluminium à
forte teneur en magnésium destinées aux environnements marins et assimilés. Cela signifie que ces produits répondent aux critères de corrosion
définis par le test ASTM G66 (ASSET) destiné à évaluer les risques de corrosion exfoliante des alliages d’aluminium de la gamme 5xxx et par le
test ASTM G67 (NALMT) destiné à évaluer les risques de corrosion intergranulaire par perte de masse après une exposition à de l’acide nitrique
des alliages d’aluminium de la gamme 5xxx.
Propriétés physiques générales
Alliage
5754
5154A
5086
5083
Densité
2.68 x 103 kg/m3
2.68 x 103 kg/m3
2.67 x 103 kg/m3
2.66 x 103 kg/m3
Coefficient de dilatation thermique moyen
(20÷100 ºC)
23.7 x 10-6 par ºC
23.8 x 10-6 par ºC
23.8 x 10-6 par ºC
23.8 x 10-6 par ºC
Intervalle de fusion approximatif
595÷645 ºC
595÷645 ºC
585÷640 ºC
580÷640 ºC
Conductivité thermique
132 W/m ºC
(à 25 ºC)
129 W/m ºC
(à 25 ºC)
126 W/m ºC
(à 25 ºC)
117 W/m ºC
(à 25 ºC)
Module d’élasticité
70.5 GPa
70.5 GPa
71 GPa
71 GPa
Loi de Poisson
0.33
0.33
0.33
0.33
Potentiel de la solution électrolytique
-0.86 V*
-0.86 V*
-0.88 V*
-0.91 V*
*Pour une électrode au calomel 0.1 N dans une solution aqueuse contenant 53 g de NaCl plus 3 g de H2O par litre.
Propriétés technologiques générales
Techniques de soudage utilisables
L’aluminium marin d’Alcoa Nautic-Al peut être soudé selon les techniques suivantes : soudage TIG, soudage MIG, soudage par faisceau d’électrons
ou par point. Le tableau ci-dessous synthétise les propriétés mécaniques des zones chauffées après soudage* des alliages utilisés par les tôles
d’aluminium:
Alliage
5754
5154A
Etat
0
H111
0
H111
Epaisseur
(en mm)
Rm
(MPa)
Rp,02
(MPa)
Toutes
≥ 190
≥ 80
Toutes
≥ 215
≥ 85
Toutes
≥ 240
≥ 100
Toutes
≥ 275
≥ 125
0
H111
5086
H112
H116
H321
0
H111
5083
H112
H116
H321
* Soudage bout à bout. Remplissage par 5356 ou 5183.
Certifications
Organisme de
certification
Alliage
Etat
Epaisseur
maxi. approx.
Référence de
l’agrément
40 mm
Certificat n°
CTC189706 VE
Utilisation
prévue
Spécification
du matériau
Procédure de
certification
Document
d’inspection
Collaudo alternative schema
II (COLALT)
Selon la norme
EN10204 3.1
Essai devant
témoin
Selon la norme
EN10204 3.2
Essai devant
témoin
Selon la norme
EN10204 3.2 +
Certificat ABS
O
Registro
Italiano
Navale
RINA
5083
H111
H321
H116
Autres alliages/états
concernés par la réglementation RINA
O
American
Bureau of
Shipping
ABS
N.A.
H112
H116
Réglementation RINA
N.A.
60 mm
H111
5083
Construction
navale
40 mm
Certificat n° VE803591
Construction
navale
Réglementation ABS
H321
NV-5052
H32
H34
O
NV-5754
H111
H32
H34
NV-5154A
Det Norske
Veritas
DNV
O
H111
10 mm
50 mm
10 mm
10 mm
O
H111
NV-5083
H321
O
H116
Lloyds
Register
5083
Réglementation DNV
50 mm
H111
H321
H116
Selon la norme
EN10204 3.2
MSA n° R-1612
40 mm
17 mm
Autres alliages/
états concernés par
la réglementation
DNV mais pas par le
certificat d’agrément
O
DNV
Manufacturer
Survey
Arrangement
Construction
navale
H112
H116
NV-5086
Det Norske Veritas
Agrément du
fabricant
certificat
n°AMM 2930
Construction
navale
60 mm
40 mm
Certificat LR n°
MD00/2605/0006/6a
European Mill Products
Avenue Giuseppe Motta 31-33
CH-1202 Geneva
Switzerland
T: +41 22 919 60 00
F: +41 22 919 61 00
W:www.alcoa.com/emp
www.alcoa.com/emp/nautical
Construction
navale
Réglementation LR
Essai devant
témoin
Selon la norme
EN10204 3.2
Essai devant
témoin
Selon la norme
EN10204 3.2 +
Certificat LR