La récente prise de conscience de l’impact des activités industrielles sur l’environnement et la santé a initié toute une dynamique, en particulier au sein des entreprises, visant à mettre en place des solutions pour limiter les effets négatifs de ces activités. Ainsi, ce projet de thèse s’inscrit dans un programme de développement technologique de la société LEONI Wiring Systems qui a pour objectif le remplacement des câbles électriques automobiles en cuivre par des alliages d’aluminium afin de réduire la masse et le coût du système de distribution électrique et ainsi l ‘impact écologique et économique des futurs véhicules. L’un des freins à ce projet est lié aux performances électriques inférieures des alliages d’aluminium par rapport au cuivre. C’est la raison pour laquelle, dans ce travail, on se propose d’étudier un nouveau procédé, l’Equal-Channel Angular Pressing (ECAP), qui permettrait, une fois introduit dans le processus de fabrication des câbles, d’améliorer les propriétés électriques des alliages, mais aussi leurs propriétés mécaniques sans pour autant dégrader leurs propriétés en corrosion et fatigue-corrosion.
Premièrement, les paramètres microstructuraux liés au procédé ECAP et identifiés comme critiques vis-à-vis des propriétés en service, en particulier la résistance à la corrosion, d’un alliage d’aluminium de la série 6xxx ont été déterminés. La sensibilité de l’alliage à une sollicitation en fatigue-corrosion a ensuite été analysée au regard des résultats précédents. Enfin, l’influence de l’ECAP sur les cinétiques de vieillissement microstructural de l’alliage a été étudiée. Ce travail constitue donc un socle conséquent de résultats sur lequel LEONI pourra s’appuyer pour introduire le procédé ECAP dans le processus de fabrication de câbles automobiles en alliages d’aluminium plus économiques et écologiques. |
The recent awareness of the impact of industrial activities on health and environment initiated a new dynamic, in particular in the industry, which aim is to come up with new solutions limiting the negative effects of these activities. In this framework, this thesis project is part of a technological development project from LEONI Wiring Systems which objective is to replace copper electrical wires by aluminum alloys. This will allow a decrease in both weight and cost of the electrical distribution system which will result in a lower ecological and economical impact of vehicles to come. One of the drawbacks to this project is related to the lower electrical conductivity of aluminum alloys when compared to copper. This is the reason why, in this work, we propose to study a new process called Equal-Channel Angular Pressing (ECAP), which may allow not only an increase in electrical conductivity but also an increase in mechanical properties without degrading the resistance to corrosion, and fatigue-corrosion of aluminum alloys.
First, the microstructural parameters related to the ECAP process, which are critical regarding in-service properties, in particular the corrosion properties, of a 6xxx aluminum alloy were identified. Then, the susceptibility of the alloy to fatigue-corrosion embrittlement was analysed considering the previous results. Finally, the influence of ECAP on ageing kinetics was investigated. This work as a whole gather a large amount of results from which LEONI will take advantage in order to introduce the ECAP process into the manufacturing process of aluminum wires. |