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Magnésiums

Métal alcalino-terreux de symbole Al et de numéro atomique 12, le magnésium est issu de l’eau de mer et des minerais de magnésite, de dolomite et de potasse. Sa masse volumique de 1,738 g-cm3 à 20°C en fait le plus léger des métaux structuraux, d’où son utilisation dans de nombreux domaines à la recherche de gain de poids. La densité de ce métal de couleur blanche argentée à l’état pur n’atteint que les deux tiers de celle de l’aluminium.

Des atouts pour les pièces mécaniques

En construction, le magnésium est un métal qui présente de nombreux atouts : il est à la fois léger et dur, simple à usiner, abondant ; il s’achète à un prix modéré. Le problème vient surtout de son inflammabilité au contact de l’air et de l’humidité, lorsqu’il a pris la forme de fils, de copeaux ou de poudres. Pour cette raison, le magnésium est souvent utilisé comme élément d’aliages métalliques, particulièrement avec de l’aluminium, du zinc et du fer.

Le magnésium offre d’autres propriétés intéressantes, dont ses conductivités thermique et électrique élevées, sa résistance à la corrosion environnementale et sa stabilité dimensionnelle. C’est encore la « star » du blindage radioélectrique et électromagnétique.

Les alliages de magnésium sont usinés pour produire des pièces à destination des secteurs des transports (armatures de sièges, tableaux de bord…), de l’aéronautique ou encore des équipements high-tech (appareils photos, boîtiers d’ordinateur…).

Les principaux alliages de magnésium

Plusieurs types d’aliages permettent de profiter de la légèreté du magnésium tout en conférant de bonnes propriétés mécaniques au matériau. La plupart d’entre eux sont obtenus en fonderie sous pression.

Ainsi, un alliage magnésium-manganèse se distingue par sa bonne soudabilité et peut servir à la fabrication de réservoirs de carburants et de carénages en aéronautique. Le GA-9 est un alliage de fonderie contenant de l’aluminium (entre 3 et 10%), du zinc et du manganèse. Il est utilisé pour l’usinage de pièces à destination de sièges, carters moteurs, instruments de bord, roues d’avion, entre autres.

Lorsque le magnésium est allié au cérium et au zirconium, il gagne en résistance à chaud et ses propriétés mécaniques sont améliorées. C’est le cas pour la nuance G-TR3 Z2 Zr, par exemple. Associé au thorium (G-Th3 Z2 ZR, G-Z5 Th Zr), ce métal présente une meilleure résistance au fluage, ce qui autorise la fabrication de pièces plus volumineuses, notamment destinées au secteur aéronautique.

La production de magnésium

Depuis que le groupe Péchiney a arrêté la production de magnésium primaire en 2001, la France est un simple importateur. De fait, l’essentiel de la production mondiale (environ 760 000 tonnes par an) est aujourd’hui assurée par la Chine.

Les entreprises européennes, à l’image de Dynacast et de la plateforme aixoise Inovsys, se sont spécialisées dans les composants techniques métalliques de précision. La première propose par exemple l’AZ91D pour la fonderie sous pression : composé de magnésium, d’aluminium (9%), de zinc (0,7%) et de manganèse (0,3%), il allie propriétés mécaniques (résistance à la traction de 230 MPa, limite d’élasticité de 160 MPa, résistance aux chocs de 3J…), résistance à la corrosion et coulabilité.

 

 

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