Liste des alliages de cuivre

Les Alliages de cuivre sont des Alliages métalliques dont le cuivre est le composant principal. Ils ont une haute résistance à la corrosion . Les types traditionnels les plus connus sont le bronze , où l’ étain est un ajout important, et le laiton , utilisant du zinc à la place. Ces deux termes sont imprécis, ayant tous deux été communément appelés lattens dans le passé. Aujourd’hui, le terme Alliage de cuivre tend à lui être substitué, notamment par les musées. ^[1]

Exemple d’objet en Alliage de cuivre : un « Clou de fondation » néo- sumérien de Gudea , vers 2100 av. J.-C., réalisé selon la méthode de la fonte à la cire perdue, total : 17,5 x 4,5 x 7,3 cm, probablement de l’actuel Irak , aujourd’hui aux Cleveland Museum of Art ( Cleveland , Ohio , États-Unis)

Composition

La similitude d’aspect extérieur des différents Alliages, ainsi que les différentes combinaisons d’éléments utilisés lors de la fabrication de chaque alliage, peuvent prêter à confusion lors de la catégorisation des différentes compositions. Il existe jusqu’à 400 compositions différentes de cuivre et d’Alliages de cuivre regroupées en catégories : cuivre, alliage à haute teneur en cuivre, laitons , bronzes , nickels de cuivre, cuivre-nickel-zinc (maillechort), cuivre au plomb et Alliages spéciaux. Le tableau suivant répertorie les principaux éléments d’alliage pour quatre des types les plus courants utilisés dans l’industrie moderne, ainsi que le nom de chaque type. Types historiques, tels que ceux qui caractérisent l’ âge du bronze, sont plus vagues car les mélanges étaient généralement variables.

Classification du cuivre et de ses Alliages

Propriétés mécaniques des Alliages de cuivre courants ^[2]

Propriétés mécaniques des Alliages de cuivre de la Copper Development Association (CDA) ^[6]

Comparaison des normes d’Alliage de cuivre ^[6]

Famille	Élément d’alliage principal	Numéros UNS
Alliages de cuivre, laiton	Zinc (Zn)	C1xxxx–C4xxxx,C66400–C69800
Bronze phosphoreux	Étain (Sn)	C5xxxx
Bronzes d’aluminium	Aluminium (Al)	C60600–C64200
Bronzes au silicium	Silicium (Si)	C64700–C66100
Cupronickel , maillechort	Nickel (Ni)	C7xxxx
Nom	Composition nominale (pourcentages)	Forme et état	Limite d’élasticité (compensation de 0,2 %, ksi )	Résistance à la traction (ksi)	Allongement en 2 pouces (pourcentage)	Dureté ( échelle Brinell )	commentaires
Cuivre ( ASTM B1, B2, B3, B152, B124, R133)	Cu 99,9	Recuit	dix	32	45	42	Matériel électrique, toiture, écrans
”	”	Étiré à froid	40	45	15	90	”
”	”	Laminé à froid	40	46	5	100	”
Dorure métal (ASTM B36)	Cu 95,0, Zn 5,0	Laminé à froid	50	56	5	114	Pièces de monnaie, gilets pare -balles
Cartouche laiton (ASTM B14, B19, B36, B134, B135)	Cu 70,0, Zn 30,0	Laminé à froid	63	76	8	155	Bon pour le travail à froid; radiateurs , quincaillerie, électricité, douilles tirées .
Bronze phosphoreux (ASTM B103, B139, B159)	Cu 89,75, Sn 10,0, P 0,25	Tempérament printanier	—	122	4	241	Haute résistance à la fatigue et qualités élastiques
Laiton jaune ou haut (ASTM B36, B134, B135)	Cu 65,0, Zn 35,0	Recuit	18	48	60	55	Bonne résistance à la corrosion
”	”	Étiré à froid	55	70	15	115	”
”	”	Laminé à froid (HT)	60	74	dix	180	”
Bronze au manganèse (ASTM 138)	Cu 58,5, Zn 39,2, Fe 1,0, Sn 1,0, Mn 0,3	Recuit	30	60	30	95	Pièces forgées
”	”	Étiré à froid	50	80	20	180	”
Laiton naval (ASTM B21)	Cu 60,0, Zn 39,25, Sn 0,75	Recuit	22	56	40	90	Résistance à la corrosion saline
”	”	Étiré à froid	40	65	35	150	”
Muntz métal (ASTM B111)	Cu 60,0, Zn 40,0	Recuit	20	54	45	80	Tubes de condenseur
Bronze d’aluminium (ASTM B169 alliage A, B124, B150)	Cu 92.0, Al 8.0	Recuit	25	70	60	80	—
”	”	Dur	65	105	7	210	”
Cuivre au béryllium (ASTM B194, B196, B197)	Cu 97,75, Be 2,0, Co ou Ni 0,25	Recuit, traité en solution	32	70	45	B60 ( Rockwell )	Électricité, vannes, pompes, outils pour champs pétrolifères, trains d’atterrissage aérospatiaux, soudage robotisé, fabrication de moules [3]
”	”	Laminé à froid	104	110	5	B81 (Rockwell)	”
Laiton de décolletage	Cu 62,0, Zn 35,5, Pb 2,5	Étiré à froid	44	70	18	B80 (Rockwell)	Vis, écrous, engrenages, clés
Maillechort (ASTM B122)	Cu 65,0, Zn 17,0, Ni 18,0	Recuit	25	58	40	70	Matériel
”	”	Laminé à froid	70	85	4	170	”
Maillechort (ASTM B149)	Cu 76,5, Ni 12,5, Pb 9,0, Sn 2,0	Moulage	18	35	15	55	Facile à usiner; ornements, plomberie [4]
Cupronickel (ASTM B111, B171)	Cu 88,35, Ni 10,0, Fe 1,25, Mn 0,4	Recuit	22	44	45	–	Condenseur, conduites d’eau salée
”	”	Tube étiré à froid	57	60	15	–	”
Cupronickel	Cu 70,0, Ni 30,0	Forgé	–	–	–	–	Équipement d’échange de chaleur, vannes
Once de métal [5] Alliage de cuivre C83600 (également connu sous le nom de “Laiton rouge” ou “métal de composition”) (ASTM B62)	Cu 85,0, Zn 5,0, Pb 5,0, Sn 5,0	Moulage	17	37	25	60	—
Gunmetal (connu sous le nom de “Laiton rouge” aux États-Unis)	Varie Cu 80-90%, Zn <5%, Sn ~10%, +autres éléments@ <1%
Famille	ADC	Résistance à la traction [ksi]	Limite d’élasticité [ksi]	Allongement (typique) [%]	Dureté [Brinell 10 mm-500 kg]	Usinabilité [YB = 100]
Min.	Tapez.	Min.	Tapez.
Laiton rouge	833	32	dix	35	35	35
836	30	37	14	17	30	50–65	84
838	29	35	12	16	25	50–60	90
Laiton semi-rouge	844	29	34	13	15	26	50–60	90
848	25	36	12	14	30	50–60	90
Bronze au manganèse	862	90	95	45	48	20	170–195 †	30
863	110	119	60	83	18	225 †	8
865	65	71	25	28	30	130 †	26
Bronze étain	903	40	45	18	21	30	60–75	30
905	40	45	18	22	25	75	30
907	35	44	18	22	20	80	20
Bronze étain plombé	922	34	40	16	20	30	60–72	42
923	36	40	16	20	25	60–75	42
926	40	44	18	20	30	65–80	40
927	35	42	21	20	77	45
Bronze à l’étain à haute teneur en plomb	932	30	35	14	18	20	60–70	70
934	25	32	16	20	55–65	70
935	25	32	12	16	30	55–65	70
936	33	30	16	21	15	79-83	80
937	25	35	12	18	20	55–70	80
938	25	30	14	16	18	50–60	80
943	21	27	13	dix	42–55	80
Bronze d’aluminium	952	65	80	25	27	35	110–140 †	50
953	65	75	25	27	25	140 †	55
954	75	85	30	35	18	140–170 †	60
955	90	100	40	44	12	180–200 †	50
958	85	95	35	38	25	150-170 †	50
Bronze au silicium	878	80	83	30	37	29	115	40
† Balance Brinell avec une charge de 3000 kg
Famille	ADC	ASTM	SAE	SAE remplacé	Fédéral	Militaire
Laiton rouge	833
836	B145-836	836	40	QQ-C-390 (B5)	C-2229 Gr2
838	B145-838	838	QQ-C-390 (B4)
Laiton semi-rouge	844	B145-844	QQ-C-390 (B2)
848	B145-848	QQ-C-390 (B1)
Bronze au manganèse	862	B147-862	862	430A	QQ-C-390 (C4)	C-2229 Gr9
863	B147-863	863	430B	QQ-C-390 (C7)	C-2229 Gr8
865	B147-865	865	43	QQ-C-390 (C3)	C-2229 Gr7
Bronze étain	903	B143-903	903	620	QQ-C-390 (D5)	C-2229 Gr1
905	B143-905	905	62	QQ-C-390 (D6)
907	907	65
Bronze étain plombé	922	B143-922	922	622	QQ-C-390 (D4)	B-16541
923	B143-923	923	621	QQ-C-390 (D3)	C-15345 Gr10
926	926
927	927	63
Bronze à l’étain à haute teneur en plomb	932	B144-932	932	660	QQ-C-390 (E7)	C-15345 Gr12
934	QQ-C-390 (E8)	C-22229 Gr3
935	B144-935	935	66	QQ-C-390 (E9)
937	B144-937	937	64	QQ-C-390 (E10)
938	B144-938	938	67	QQ-C-390 (E6)
943	B144-943	943	QQ-C-390 (E1)
Bronze d’aluminium	952	B148-952	952	68A	QQ-C-390 (G6)	C-22229 Gr5
953	B148-953	953	68B	QQ-C-390 (G7)
954	B148-954	954	QQ-C-390 (G5)	C-15345 Gr13
955	B148-955	955	QQ-C-390 (G3)	C-22229 Gr8
958	QQ-C-390 (G8)
Bronze au silicium	878	B30	878

Le tableau suivant présente la composition chimique des différentes qualités d’Alliages de cuivre.

Composition chimique des Alliages de cuivre ^{[6] [7]}

Famille	ADC	SMA	UNS	Cu [%]	Sn [%]	Pb [%]	Zn [%]	Ni [%]	Fe [%]	Al [%]	Autre [%]
Laiton rouge	833	C83300	93	1.5	1.5	4
C83400 [8]	90	dix
836	4855B	C83600	85	5	5	5
838	C83800	83	4	6	7
Laiton semi-rouge	844	C84400	81	3	7	9
845	C84500	78	3	7	12
848	C84800	76	3	6	15
Bronze au manganèse	C86100 [9]	67	0,5	21	3	5	Mn 4
862 †	C86200	64	26	3	4	Mn 3
863 †	4862B	C86300	63	25	3	6	Mn 3
865	4860A	C86500	58	0,5	39,5	1	1	Mn 0,25
Bronze étain	903	C90300	88	8	4
905	4845D	C90500	88	dix	0,3 maximum	2
907	C90700	89	11	0,5 maximum	0,5 maximum
Bronze étain plombé	922	C92200	88	6	1.5	4.5
923	C92300	87	8	1 maximum	4
926	4846A	C92600	87	dix	1	2
927	C92700	88	dix	2	0,7 maximum
Bronze à l’étain à haute teneur en plomb	932	C93200	83	7	7	3
934	C93400	84	8	8	0,7 maximum
935	C93500	85	5	9	1	0,5 maximum
937	4842A	C93700	80	dix	dix	0,7 maximum
938	C93800	78	7	15	0,75 maximum
943	4840A	C94300	70	5	25	0,7 maximum
Bronze d’aluminium	952	C95200	88	3	9
953	C95200	89	1	dix
954	4870B 4872B	C95400	85	4	11
C95410 [10]	85	4	11	Ni 2
955	C95500	81	4	4	11
C95600 [11]	91	7	Si 2
C95700 [12]	75	2	3	8	mn 12
958	C95800	81	5	4	9	Mn 1
Bronze au silicium	C87200 [13]	89	Si 4
C87400 [14]	83	14	Si 3
C87500 [15]	82	14	Si 4
C87600 [16]	90	5.5	Si 4.5
878	C87800 [17]	80	14	Si 4
C87900 [18]	65	34	Si 1
† La composition chimique peut varier pour donner des propriétés mécaniques

Laitons

Un laiton est un Alliage de cuivre avec du zinc. Les laitons sont généralement de couleur jaune. La teneur en zinc peut varier entre quelques % à environ 40 % ; tant qu’il est maintenu en dessous de 15%, il ne diminue pas sensiblement la résistance à la corrosion du cuivre.

Les laitons peuvent être sensibles à la corrosion par lixiviation sélective dans certaines conditions, lorsque le zinc est lessivé de l’alliage ( dézincification ), laissant derrière lui une structure de cuivre spongieuse.

• Or nordique

Bronzes

Un bronze est un Alliage de cuivre et d’autres métaux, le plus souvent de l’étain, mais aussi de l’aluminium et du silicium.

• Les bronzes d’aluminium sont des Alliages de cuivre et d’aluminium. La teneur en aluminium varie le plus souvent entre 5% et 11%. Du fer, du nickel, du manganèse et du silicium sont parfois ajoutés. Ils ont une résistance mécanique et une résistance à la corrosion supérieures à celles des autres bronzes, en particulier en milieu marin, et ont une faible réactivité aux composés soufrés. L’aluminium forme une fine couche de passivation à la surface du métal.
• Cloche en métal
• Bronze phosphoreux
• Bronzes au nickel, par exemple maillechort et cupronickel
• Métal spéculum
• UNS C69100

Alliages de métaux précieux

Le cuivre est souvent allié à des métaux précieux comme l’or (Au) et l’argent (Ag).

Nom	Cu [%]	Au [%]	Ag [%]	Autre [%]
Auricupride	†	†
Ashtadhatu	†	†	†	Fe†, Hg†, Sn†, Zn†
Billon	†	†	Hg†
Argent chinois	58	2	17,5 Zn, 11,5 Ni,
Bronze corinthien	†	†	†
CuSil	28	72
Dymalloy	20	80	C (diamant de type I)
Electrum , Or vert	6-23	75-80	0-15	0-4 CD
Or gris	†	†	Mn†
Guanin	25	56	18
Hépatizon	†	trace	trace
Nielle	†	†	Sulfures de plomb†
Panchaloha	†	†	†	Fe†, Sn†, Pb†, Zn†,
Or rose, rouge et rose	20-50	50-75	0-5
Spangold	18-19	76	5-6 Al
Shakudō	90-96	4-10
Shibuichi	40-77	0-1	23-60
Argent tibétain	†	†	Ni†, Sn†
Tumbaga	3-97	3-97
or blanc	†	†	Ni†, Zn†

† montant non précisé

Voir également

• Acier cuivré
• Alliages de cuivre en aquaculture
• Surfaces tactiles antimicrobiennes en Alliage de cuivre
• Lubaloy C41100

Références

1. ^ British Museum, “Scope Note” pour “Alliage de cuivre”
2. ^ Lyons, William C. et Plisga, Gary J. (eds.) Manuel standard d’ingénierie du pétrole et du gaz naturel , Elsevier, 2006
3. ^ Bronze national et métaux | Cuivre beryllium
4. ^ Lewis Brass & Company | Données sur l’Alliage de cuivre
5. ^ Alliage de cuivre coulé C83600 (Once Metal) substech.com
6. ^ ^{un bc Moulages} de précision industriels – Franklin Bronze , récupéré le 07/09/2009.
7. ^ Alliages de laiton et de bronze , archivé de l’original le 25/08/2009 , récupéré le 08/09/2009 .
8. ^ UNS C83400 , récupéré le 08/09/2009 .
9. ^ UNS C86100 , récupéré le 08/09/2009 .
10. ^ UNS C95410 , récupéré le 08/09/2009 .
11. ^ UNS C95600 , récupéré le 08/09/2009 .
12. ^ UNS C95700 , récupéré le 08/09/2009 .
13. ^ UNS C87200 , récupéré le 08/09/2009 .
14. ^ UNS C87400 , récupéré le 08/09/2009 .
15. ^ UNS C87500 , récupéré le 08/09/2009 .
16. ^ UNS C87600 , récupéré le 08/09/2009 .
17. ^ UNS C87800 , récupéré le 08/09/2009 .
18. ^ UNS C87900 , récupéré le 08/09/2009 .

Bibliographie

• Oberg, Erik; Jones, Franklin D.; Horton, Holbrook L. (1992). Manuel des machines (24 éd.). New York : Industrial Press Inc. p. 501.ISBN _ 0-8311-2492-X.

Liens externes

• Essais et normes de corrosion : application et interprétation
• Association pour le développement du cuivre
• [1]