29.09.2023 by Aileen Sammler
Calorimétrie différentielle à balayage à basse température pour les métaux
Dans le cadre de la transition énergétique, la construction légère prend de plus en plus d'importance dans des domaines tels que le secteur automobile, l'aviation et les transports. Dans le contexte de la mobilité électrique, par exemple, en réduisant le poids d'une voiture de 100 kg, on peut réaliser une économie d'énergie allant jusqu'à 0,64 kWh par 100 km. [1]En raison de leur résistance spécifique élevée, les alliages d'aluminium sont des matériaux essentiels dans la construction légère. En remplaçant les composants en acier par des alliages d'aluminium, le poids peut être réduit jusqu'à 30 %.[2]
Les alliages AlMgSi sont constitués d'aluminium avec du magnésium et du silicium comme principaux éléments d'alliage. Ces alliages sont durcis par précipitation et peuvent, par exemple après un processus de formage, être renforcés par un traitement thermique spécifique.
Les calorimètres à balayage différentiel à basse température (LT-DSC) sont généralement utilisés pour l'analyse de substances à bas Températures et enthalpies de fusionL'enthalpie de fusion d'une substance, également connue sous le nom de chaleur latente, est une mesure de l'apport d'énergie, généralement de la chaleur, nécessaire pour convertir une substance de l'état solide à l'état liquide. Le point de fusion d'une substance est la température à laquelle elle passe de l'état solide (cristallin) à l'état liquide (fusion isotrope).point de fusion, telles que les polymères, et se caractérisent en particulier par une grande sensibilité au flux thermique. Les LT-DSC sont également des outils précieux pour étudier les transformations de phase dans les métaux, notamment la formation de précipitations dans les alliages AlMgSi. En analysant le flux thermique associé à ces transformations, les chercheurs obtiennent des informations sur l'évolution de la microstructure et son impact sur les propriétés de l'alliage.
Dans cette note d'application, nous analysons et déterminons la précipitation des alliages AlMgSi au moyen de la calorimétrie différentielle à balayage (DSC). Le DSC basse température NETZSCH est équipé d'un capteur de mesure très précis (précision de l'enthalpie < 1% pour l'Indium) et permet des mesures jusqu'à 750°C, en fonction du système de refroidissement utilisé (selon le modèle).
[1] Helms, H., & Kräck, J. : Energy savings by light-weighting-2016 Update. Heidelberg : Institut de recherche sur l'énergie et l'environnement 2016
[2] Schlosser, J. et al : Materials and simulation modelling of a crash-beam performance. A comparison study showing the potential for weight saving using warm-formed ultra-high strength aluminium alloys. In : Journal of Physics : Conference Series (2017), S. 896
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