Traitements thermiques du cuivre et de ses alliages

1 - Principaux paramètres des traitements thermiques

2 - Traitements thermiques destinés à permettre la mise en forme

• 2.1 - Homogénéisation. Traitements thermiques et corroyage à chaud
  Figure 1 - Homogénéisation d’un bronze CuSn9P (grossissement 500) (d’après notice CICLA)
• 2.2 - Recuits intermédiaires au cours du corroyage à froid
  Tableau 1

3 - Traitements thermiques destinés à donner au produit ses caractéristiques finales

• 3.1 - Traitement de détente
• 3.2 - Recuit final de recristallisation
  Figure 2 - Amélioration de la limite d’élasticité en flexion de l’alliage CuSn6P par un traitement de détente de 2 h à différentes températures (doc. Tréfimétaux) Figure 3 - Amélioration de la tenue à la relaxation par un traitement de détente (doc. Tréfimétaux) Figure 4 - Recristallisation se propageant à partir des anciens joints de grains dans un laiton CuZn30 Figure 5 - Recristallisation à partir de bandes de cisaillement dans un bronze CuSn7P recuit 1 h à 300 oC après forte réduction (doc. Tréfimétaux) Figure 6 - Évolution de Rm , Rp 0,2 et A % en fonction de la température de recuit Figure 7 - Évolution des propriétés mécaniques en fonction du diamètre moyen des grains d’un laiton recristallisé CuZn33 Figure 8 - Exemple d’évolution de la taille des grains recristallisés en fonction de la température de recuit (doc. Tréfimétaux) Figure 9 - Influence de la durée de recuit à 350 et 650 oC sur la dureté Brinell d’un laiton CuZn22Al2 préalablement écroui (réduction 48 %) (doc. Tréfimétaux) Figure 10 - Exemple d’évolution du diamètre du grain en fonction de la température pour divers temps de recuit (doc. Tréfimétaux) Figure 11 - Influence de la vitesse de refroidissement sur les proportions et la répartition des phases (sombre) dans un laiton CuZn39Pb2 (doc. CICLA) Figure 12 - Influence du taux de réduction (donc de l’écrouissage) sur la température d’adoucissement du cuivre OFHC (oxygen free high conductivity ) (recuit 30 min) (doc. Tréfimétaux) Figure 13 - Variations des températures de début et fin de recristallisation en fonction du taux de réduction et de la durée du recuit : laiton CuZn33 (doc. Tréfimétaux) Figure 14 - Schéma illustrant l’influence de l’écrouissage préalable sur la recristallisation primaire (doc. Tréfimétaux) Figure 15 - Grosseur du grain en fonction de l’écrouissage et de la température de recuit pour des maintiens de 6 h dans le cas d’un laiton CuZn33 (doc. Tréfimétaux) Figure 16 - Influence de la teneur en zinc et de la température de recuit sur la grosseur du grain d des laitons (doc. Tréfimétaux) Figure 17 - Influence de la pureté sur la température d’adoucissement du cuivre (doc. Tréfimétaux) Figure 18 - Influence de faibles additions de quelques éléments sur la température d’adoucissement du cuivre écroui (doc. Tréfimétaux) Figure 19 - Effets comparatifs d’un recuit sur la dureté Vickers du cuivre Cu-a1 et du cuivre-alumine (doc. Tréfimétaux) Tableau 2 Tableau 3
• 3.3 - Durcissement par trempe et revenu de précipitation
  Figure 20 - Diagramme d’équilibre cuivre-chrome (d’après M. Hansen Aufbau der Zweistofflegierungen 1936 et W.R. Hibbard, F.D. Rosi, H.T. Clark et R.I.D. Herron, trans. Amer. Soc. Min. Met. Eng., Inst. Met. Div., 1948 175-283)
• 3.4 - Durcissement par décomposition spinodale
  Figure 21 - Variation de la limite d’élasticité Rp 0,2 de l’alliage CuBe2 en fonction de la température et de la durée de revenu Figure 22 - Exemple de courbes de revenu pour l’alliage CuNi3,2Si0,7 : variations de la dureté HV et du % IACS en fonction de la température pour un revenu de 2 h après une trempe et réduction de 90 % (doc. Tréfimétaux) Figure 23 - Structure de l’alliage CuNi3,2Si0,7 à l’état TER (revenu à 550 oC) : microscopie électronique à transmission (doc. Tréfimétaux) Figure 24 - Alliage CuNi37,5Mn37,5 : structures à l’état durci par décomposition spinodale Figure 25 - Courbes de revenu de l’alliage CuNi15Sn8 : variations de la limite d’élasticité Rp 0,2 en fonction de la température et de la durée du revenu (doc. Tréfimétaux) Tableau 4
• 3.5 - Durcissement par trempe martensitique et revenu
  Figure 26 - Modifications dimensionnelles pour les alliages CuBe2 et CuNi15Sn8 pendant le revenu (toutes réductions confondues de 0 à 40 %) (doc. Tréfimétaux) Figure 27 - Comparaison de la tenue à la relaxation à chaud à 200 oC au bout de 1 000 h des alliages CuBe2 et CuNi15Sn8 (doc. Tréfimétaux) Tableau 5 Tableau 6 Tableau 7
• 3.6 - Effet mémoire de forme. Martensite et austénite
  Figure 28 - Trempe martensitique et revenu d’un cupro-aluminium CuAl10Ni5Fe5 (doc. CICLA) Figure 29 - Effet mémoire de forme (doc. Tréfimétaux)
• 3.7 - Durcissement par transformation ordre-désordre
  Figure 30 - Amélioration des limites d’élasticité en traction et en flexion par un traitement de mise en ordre atomique pour l’alliage CuZn22Al3,5Co (doc. Tréfimétaux)

4 - Conclusion