Présentation
Auteur(s)
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Dominique ARNAUD : Chef du Département des Laboratoires d’Études au Centre Technique des Industries de la Fonderie (CTIF)
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Jean BARBERY : Ingénieur des Arts et Manufactures - Chef du Service Métallurgie au Centre de Recherche de la Société Tréfimétaux
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Roger BIAIS : Ingénieur du Conservatoire National des Arts et Métiers - Ancien Ingénieur au Centre de Recherche de la Société Tréfimétaux
-
Bernard FARGETTE : Docteur-Ingénieur - Ingénieur au Centre de Recherche de la Société Tréfimétaux
-
Pierre NAUDOT : Ingénieur des Arts et Manufactures - Ingénieur en Chef au Centre de Recherche de la Société Tréfimétaux
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Lire l’articleINTRODUCTION
La panoplie des alliages cuivreux est extrêmement riche par la variété et la combinaison des additions employées et, aussi, par leurs proportions souvent élevées (50 % au maximum toutefois). Avant la guerre 1939-1945, au moins 300 alliages différents étaient couramment fabriqués, sans compter bien d’autres compositions qui n’ont guère dépassé un stade expérimental. Depuis, on assiste à un effort continu de rationalisation, technique et économique, avec une polarisation vers les alliages présentant une combinaison de propriétés les rendant particulièrement performants pour une ou plusieurs applications majeures, avec l’abandon de ceux d’un intérêt marginal.
La conductivité relative C est le pourcentage de conductivité du matériau considéré par rapport à un cuivre de référence de résistivité
égale à 1,724 1 × 10 – 8
(ou de conductivité 58,0 MS/m) à 20oC à l’état recuit. Cette grandeur particulière aux cuivreux s’exprime en % IACS :
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Comparaison des principales propriétés d’usage des alliages de cuivreArticle inclus dans l'offre
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1. Principales classes de cuivre et de ses alliages industriels
Dans ce paragraphe, nous utiliserons la classification suivante, malgré la possibilité de classer certains alliages en deux et même trois catégories différentes :
-
cuivres avec et sans oxydules ;
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cuivres faiblement alliés avec Ag, P, As, B, Te, Cd, Sn ou Mg ;
-
alliages monophasés α chargés en Ni, Zn, Al, Sn, Si ou Mn, éventuellement en combinaison ;
-
alliages à durcissement par précipitation avec additions de Be, Cr, Fe, Co, Zr, Ti, etc. ;
-
laitons biphasés α + β ;
-
cupro‐aluminiums complexes ;
-
alliages de fonderie.
Remarques sur certains termes employés : plusieurs noms d’alliages cuivreux, d’origine historique ou commerciale, n’indiquent nullement leurs nature et composition mais sont toutefois bien établis, voici les plus courants :
-
laitons : l’addition principale, le zinc (5 à 45 % environ), est sensiblement moins chère que le cuivre ; les termes « 1er titre et 2e titre », se rapportent respectivement aux laitons monophasé α et biphasé α + β ;
-
maillechorts et chrysocales (en anglais, nickel‐silvers et gun-metals ) : il s’agit aussi d’alliages Cu‐Zn mais additionnés respectivement de nickel et d’étain ; ils sont connus pour leur ressemblance à l’argent et à l’or (maillechort provient de ses inventeurs Maillot et Chorier ; chrysocale vient du grec khrusos = or et khalkos = cuivre) ;
-
bronzes : ce nom sera réservé aux cupro‐étains mais, sur le plan de la normalisation, le terme bronze s’applique à tout alliage contenant au moins 65 % de cuivre, éventuellement même sans étain ; il subsiste donc les appellations courantes : bronzes d’aluminium, bronzes au silicium, bronzes au manganèse, mais nous préférons les termes cupro‐aluminiums, cupro‐ siliciums et laitons HR (où HR signifie à haute résistance mécanique) ;
-
cupro‐alliages : les termes cupro‐aluminiums, cupro‐ bérylliums, cupro‐nickels, etc. ont l’avantage d’identifier l’addition principale de l’alliage.
1.1 Cuivres purs avec et sans oxydules
Les deux types principaux de cuivre...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BENSON (N.D.) et coll - The creep and softenings properties of copper for alternator rotor winding - . J. Inst. Metals, 80, 131-42 (1951-1952).
-
(2) - Metals handbook, 8, Metallography, structure and phase diagrams - . American Society for Metals, 8e éd., p. 301 (1973).
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(3) - SAARIVIRTA (M.J.), TAUBENBLAT (P.P.) - High conductivity alloys - . Trans. AIME, 218, 935-9, oct. 1960.
-
(4) - Equilibrium diagrams of binary copper alloys - . Brochure CDA, no 44, 10 (1958).
-
(5) - MACKEN (P.J.), SMITH (A.A.) - Aluminium bronze - . Brochure no 31, CDA (p. 13) (1966).
-
(6) - PRIESTER (P.), FARGETTE (B.), WHITWHAM (D.), DINER (O.), HERENGUEL (I.) - Propriétés conférées par la structure du type dispersoïde dans l’alliage Cu - 0,8 % Cr précipité par revenu - . Mem. Scient....
NORMES
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Aluminium et alliages d’aluminium. Cuivre et alliages de cuivre. Échantillons, spécimens et éprouvettes pour essais - NF A01-010 - 10-71
-
Cuivre et alliages de cuivre. Conditions générales de fourniture des demi-produits - NF A01-111 - 9-86
-
Désignation conventionnelle de modes d’obtention et d’états de livraison de métaux et alliages non ferreux moulés - NF A02-002 - 12-76
-
Cuivre et alliages de cuivre. Matériaux. Désignation conventionnelle - NF A02-009 - 9-86
-
Cuivre et alliages de cuivre. Désignation des états métallurgiques - NF EN1173 - 5-96
-
Aluminium et alliages d’aluminium. Cuivre et alliages de cuivre. Essai de dureté Vickers. Charges comprises entre 0,2 kgf et 120 kgf - NF A03-253 - 4-72
-
Cuivre. Essai de cintrage des tubes ronds à braser par capillarité - NF A03-263 - 10-83
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