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Canada

thyssenkrupp Matériaux Amérique du Nord

Cuivre Alliages

Le cuivre, l'un des noms les plus anciens de l'histoire de la métallurgie, présente une combinaison unique de propriétés, notamment une conductivité électrique et thermique élevée, ainsi qu'une grande résistance à la corrosion. L'histoire du cuivre remonte à plus de 10 000 ans, et plus de 95 % du cuivre jamais extrait et fondu l'a été depuis 1900. La quantité totale de cuivre sur Terre est énorme, estimée à environ 10114 tonnes dans le premier kilomètre de la croûte terrestre, ce qui équivaut à environ 5 millions d'années d'extraction au rythme actuel.

Malgré son abondance, seule une infime partie des réserves de cuivre est économiquement viable en raison des prix et des technologies actuels. Les estimations des réserves de cuivre disponibles pour l'exploitation vont de 25 à 60 ans, en fonction d'hypothèses de base telles que le taux de croissance.

Le cuivre, dans sa forme la plus pure, est assez mou, mais l'ajout de divers éléments d'alliage peut augmenter sa dureté de manière significative. L'incorporation d'étain, par exemple, permet de créer le bronze, un alliage très durable qui peut être facilement coulé dans des moules. Dans l'Antiquité, les Égyptiens maîtrisaient l'art de durcir le cuivre en utilisant des éléments d'alliage et des techniques de durcissement par le travail au marteau. Ils ont également introduit le symbole durable du cuivre connu sous le nom d'ankh, représenté sous la forme d'une croix surmontée d'une boucle ovale, symbolisant la vie éternelle, que l'on retrouve fréquemment dans les écrits des tombes des rois de l'Antiquité.

Au fil du temps, la polyvalence du cuivre a conduit au développement d'une large gamme d'alliages à base de cuivre, qui répondent à des besoins et à des applications spécifiques. Ces alliages de cuivre, dont le cuivre est le composant principal, présentent une grande résistance à la corrosion. Parmi les alliages traditionnels, on peut citer le bronze, qui contient beaucoup d'étain, et le laiton, qui contient plutôt du zinc. Les anciens termes désignant ces alliages, "lattens", ont été remplacés par le terme plus précis "d'alliage de cuivre". Les similitudes d'aspect extérieur entre les différents alliages, associées aux diverses combinaisons d'éléments, peuvent parfois prêter à confusion lorsqu'il s'agit de les classer.

À l'heure actuelle, il existe jusqu'à 400 compositions différentes de cuivre et d'alliages de cuivre, vaguement regroupées dans des catégories telles que le cuivre, les alliages à forte teneur en cuivre, les laitons, les bronzes, les cuivres-nickels, les cuivres-nickels-zinc (maillechort), les cuivres au plomb et les alliages spéciaux. Bien que certaines compositions historiques, en particulier celles de l'âge du bronze, restent vagues en raison de leurs mélanges variables, les progrès constants de la technologie et les demandes croissantes ont alimenté l'exploration et l'utilisation continues du cuivre et de ses alliages.

Propriétés du produit

chemical Propriétés

Alliage "Cu Attribut de l'alliage Description Nom commercial Be Co Cr Cu Fe Mn Ni P Pb Si Sn Te Zn Autres
-
-
Phosphore Désoxydé, Phosphore résiduel élevé
-
-
-
-
99,9
-
-
-
,015-,040
-
-
-
-
-
-
-
-
Cadmium Cuivre Désoxydé
-
-
-
-
99,9
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
1,80-2,00


Rem.

-

-
,20-,6
0,2
-
-
-
"Al = ,20 Ni + Co = ,20 min
-
-
Électrolytique à pas dur
-
-
-
-
99,9
-
-
-
-
-
-
-
-
-
L'oxygène et les oligo-éléments peuvent varier en fonction du processus.
-
-
-
Alliage de cuivre au béryllium
,20-,6
0,3

Rem.
0,1
-
1,4-2,2
-

0,2
-
-
-
Al = ,20
-
A940
-
A940


,10-,6
Rem.
0,15
-
2,0-3,0 (incl. Co)
-

,40-,8
-
-
-

-
A945
-
A945


1,5
84,9

-
10,8
-

2,8
-
-
-

-
C97
-
C97



97,8

-
1
-
1

-
-
-
P = ,22
-
-
-
Cuivre au chrome


,6-1,2
Rem.
0,1
-

-
0,05
0,1
-
-
-

-
-
-
Dorure, 95%
-
-
-
94,0-96,0
0,05
-
-
-
0,03
-
-
-
Rem.
-
-
C99
-
C99



Rem.

-

-
,8-1,5

-
-
-

-
-
-
Cuivre au béryllium
1,80-2,00


Rem.

-

-

0,2
-
-
-
Al = ,20
-
-
-
Muntz métal, 60%
-
-
-
59,0-63,0
0,07
-
-
-
0,3
-
-
-
Rem.
-
-
-
Palier en tellurium
-
-
-
-
99,9 (Inc, Te)
-
-
-
,044-,012
-
-
-
,40-,7
-
,05-,15 Cd
-
-
-
Métal Muntz au plomb, non inhibé
-
-
-
58,0-61,0
0,15
-
-
-
,25-,7
-
0,25
-
Rem.
-
-
-
-
Bronze architectural, faiblement plombé
-
-
-
55,0-60,0
0,35
-
-
-
1,5-2,5
-
0,3
-
Rem.
Al=,50
-
-
-
Nickel-Argent, 65-18
-
-
-
63,5-66,5
0,25
0,5
16,5-19,5
-
0,05
-
-
-
Rem.
-
Rem.
-
-
Cuivre-Nickel, 30%
-
-
-
-
,40-1,0
1
29,0-33,0
-
0,05
-
-
-
1
Pour les applications de soudage : Zn = ,50

mechanical Propriétés

Alliage Forme Taille Trempe Résistance à la traction, ksi Limite d'élasticité, ksi Allongement en 2 pouces, % Condition
Produit plat
0,04
Demi-coup dur
42
36
14
-
Produit plat
0,04
Dur
50
45
6
-
Produit plat
0,04
Ressort
55
50
4
-
Produit plat
0,04
Ressort extra
57
53
4
-
Produit plat
0,04
Comme laminé à chaud
34
10
45
-
Produit plat
0,025
0,05
32
10
50
-
Produit plat
0,04
Quart dur
38
30
25
-
Produit plat
0,025
Quart dur
38
30
35
-
Produit plat
0,025
Dur
50
45
12
-
Produit plat
0,025
Huitième dur
36
28
40
-
Produit plat
1
Dur
45
40
20
-
Produit plat
0,04
Huitième dur
36
28
30
-
Produit plat
0,04
0,025
34
11
45
-
Tige
1
Dur (35%)
48
44
16
-
Tige
0,25
Dur (40%)
55
50
10
-
Tige
2
Dur (16%)
45
40
20
-
Fil métallique
0,08
Dur
55
-
1,5**
-
Fil métallique
0,08
Ressort
66
-
1,5**
-
Fil métallique
0,08
0,05
35
-
35*
-
Produit plat
0,04
Huitième dur
36
28
30
-
Produit plat
0,04
Quart dur
38
30
25
-
Produit plat
0,04
Demi-coup dur
42
36
14
-
Tige
1
0,05
32
10
55
-
Tige
1
Comme laminé à chaud
32
10
55
-
Produit plat
0,04
Ressort extra
57
53
4
-
Produit plat
0,04
Dur
50
45
6
-
Produit plat
0,04
0,025
34
11
45
-
Produit plat
0,04
Comme laminé à chaud
34
10
45
-
Produit plat
0,25
0,05
32
10
50
-
Produit plat
0,25
Quart dur
38
30
35
-
Produit plat
0,25
Comme laminé à chaud
32
10
50
-
Produit plat
1
Dur
45
40
20
-
Tube
1,0 po. OD x 0,065 po. Paroi
0,025
34
11
45
-
Tube
1,0 po. OD x 0,065 po. Paroi
Étiré légèrement (15 %)
40
32
25
-
Tube
1,0 po. OD x 0,065 po. Paroi
Peu dessiné (40%)
55
50
8
-
Produit plat
0,005
Ressort spécial
65
62
2
-
Produit plat
0,25
Dur
50
45
12
-
Tube
1,0 po. OD x 0,065 po. Paroi
0,05
32
10
45
-
Produit plat
0,04
0,025
34
11
45
-
Produit plat
0,04
Quart dur
40
32
25
-
Produit plat
0,04
Demi-coup dur
44
38
12
-
Produit plat
0,04
Dur
52
47
6
-
Produit plat
0,04
Ressort
58
54
4
-
Produit plat
0,04
Ressort extra
60
58
3
-
Tige
1
0,05
32
10
50
-
Tige
0,5
0,015
33
11
46
-
Tige
0,5
Huitième dur (6%)
38
30
26
-
Produit plat
0,04
Huitième dur
38
30
30
-
Tige
0,25
Demi-coup dur (20%)
43
40
18
-
Produit plat
0,04
0,05
32
10
45
-
Tige
1
Demi-coup dur (20%)
42
40
25
-
Tige
2
Demi-coup dur (15%)
42
39
35
-
Tige
0,5
Dur (35%)
48
44
15
-
Tige
1
Dur (35%)
48
44
20
-
Produit plat
Moins de 0,188
A
70
32
45
-
Tige
0,25
Dur (45%)
53
49
10
-
Produit plat
0,04
0,05
32
10
45
-
Produit plat
Moins de 0,188
H
110
104
5
-
Produit plat
Moins de 0,188
AM
105
82
20
-
Produit plat
Moins de 0,188
1/4HM
115
92
17
-
Produit plat
Moins de 0,188
1/2HM
128
105
15
-
Produit plat
Moins de 0,188
1/2H
92
82
15
-
Tige
0,5
Demi-coup dur (20%)
43
40
20
-
Produit plat
Moins de 0,188
XHMS
182
160
6
-
Produit plat
Moins de 0,188
XHM
168
148
7
-
Tige
Jusqu'à 3/8 de pouce
H
112
90
15
-
Tige
Tous
A
68
25
48
-
Tige
Plus de 1 po.
H
100
90
15
-
Produit plat
Under ,188
A
70
32
45
-
Produit plat
Moins de 0,188
HM
142
122
12
-
Produit plat
Under ,188
1/4H
80
70
25
-
Produit plat
0,025
Comme laminé à chaud
32
10
50
-
Produit plat
Under ,188
AM
105
82
20
-
Produit plat
Under ,188
1/2H
92
82
15
-
Produit plat
Under ,188
1/4HM
115
92
17
-
Produit plat
0,04
0,05
32
10
45
-
Produit plat
Under ,188
XHM
168
148
7
-
Produit plat
Under ,188
XHMS
182
160
6
-
Produit plat
Under ,188
HM
142
122
12
-
Produit plat
0,04
Ressort
55
50
4
-
Tige
Plus de 3/8 à 1 pouce
H
105
90
15
-
Tige
Plus de 1 po.
H
100
90
15
-
Produit plat
Under ,188
1/2HM
128
105
15
-
Produit plat
0,25
Huitième dur
36
28
40
-
Plaque, Tube
-
-
110
100
10
HT
Tige, Barre
-
-
100
80
10
AT
-
-
-
100
75
13
-
Produit plat
Moins de 0,188
1/4H
80
70
25
-
Produit plat
0,04
Traitement thermique de mise en solution et vieillissement (500°C - 3 heures)
51
36
22
-
Produit plat
0,04
Traitement thermique de mise en solution
34
19
40
-
Produit plat
0,04
Traitement thermique en solution et travail à froid (50 %)
53
51
6
-
Tige
0,156
Traitement thermique en solution et travail à froid (91 %)
74
73
5
-
Tige
Jusqu'à 3/8 de pouce
H
112
90
15
-
Coil
-
-
110
100
8
HT
Produit plat
Under ,188
H
110
104
5
-
Tige
0,5
Solution traitée thermiquement et vieillie (500 °C - 3 heures)
70
55
21
-
Tige
Plus de 3/8 à 1 pouce
H
105
90
15
-
Tige
0,5
Traitement thermique de la solution, travail à froid (50 %), vieillissement et travail à froid (6 %)
77
67
19
-
Tige
1
Traitement thermique de mise en solution et vieillissement
72
65
18
-
Tige
2
Traitement thermique de mise en solution et vieillissement
70
65
18
-
Tige
3
Traitement thermique de mise en solution et vieillissement
65
55
18
-
Tige
4
Traitement thermique de mise en solution et vieillissement
55
43
25
-
Tige
1
0,05
32
10
45
-
Tige
0,25
Moitié Dur (20 %)
43
40
18
-
Tige
1
Moitié Dur (20 %)
42
38
25
-
Tige
0,5
Solution traitée thermiquement et travaillée à froid (60,5%)
57
56
11
-
Tige
0,5
Traitement thermique de la solution, travail à froid (60,5%) et vieillissement (450°C - 3 heures)
77
65
16
-
Tige
0,5
Dur (35%)
48
44
12
-
Tige
1
Dur (35%)
48
42
15
-
Tige
0,25
Dur (45%)
53
49
10
-
-
-
-
130
80
6
-
Bande laminée
0,04
0,015
38
14
42
-
Bande laminée
0,04
0,035
35
11
45
-
Bande laminée
0,04
Demi-coup dur
48
40
12
-
Bande laminée
0,04
Dur
56
50
5
-
Bande laminée
0,04
Extra dur
61
55
4
-
Bande laminée
0,04
Quart dur
42
32
25
-
Bande laminée
0,04
0,05
34
10
45
-
Bande laminée
0,04
Ressort
64
58
4
-
Tige
0,125
Dur (50%)
55
50
8
-
Tige
Tous
A
68
25
48
-
Produit plat
0,04
Recuit doux
54
21
45
-
Produit plat
0,04
Comme laminé à chaud
54
21
45
-
Produit plat
0,04
Huitième dur
60
35
30
-
Produit plat
0,04
Demi-coup dur
70
50
10
-
Tige
1
Recuit doux
54
21
50
-
Tige
1
Comme extrudé
52
20
52
-
Tube
1,0 po. OD x 0,065 po. paroi
Recuit léger
56
23
50
-
Tube
1,0 po. OD x 0,065 po. paroi
Étiré durement
74
55
10
-
Tige
0,156
Traitement thermique de mise en solution, écrouissage (90 %) et vieillissement
86
77
14
-
Tige
1
Quart dur
72
50
25
-
Tige
0,5
Solution traitée thermiquement
45
14
40
-
Produit plat
1
As Hot Rolled
55
20
45
-
Produit plat
0,04
Traitement thermique de mise en solution, écrouissage (50 %) et vieillissement (450 °C - 3 heures).)
67
59
14
-
Produit plat
0,015
60
30
32
-
-
Produit plat
0,015
Quart dur
65
50
20
-
Produit plat
0,015
Demi-coup dur
74
62
8
-
Produit plat
0,015
Dur
85
74
3
-
Produit plat
0,04
,035 mm
58
25
40
-
Tige
1
Demi-dur (20%)
75
70
15
-

physical Propriétés

Alliage Attribut de l'alliage Point de fusion, Liquidus (°F) Point de fusion, Solidus (°F) Densité, 68°F (Lb/In³) Coefficient de dilatation thermique, 68 - 572°F (x 10⁻⁶/°F) Conductivité Conductivité thermique, 68°F (Btu/Ft²/Ft/Hr/°F) Électricité Conductivité, recuit, 68°F (%IACS) Chaleur spécifique, 68°F (Btu/Lb/°F)
-
1 981
-
0,323
9,8
196
85
0,092
-
1 976
1 926
0,323
9,8
218
96
0,092
-
1 800
1 590
0,298
9,9
62-75
22
0,1
-
1 800
1 590
0,298
9,9
62-75
22
0,1
A940
-
-
0,315
9,7
125
48
-
A945
-
-
0,31
9,7
80
-
-
C97
-
-
0,321
10,4
140
50
0,09
-
1 981
1 949
,321-,323
9,8
226
101
0,092
-
1 950
1 920
0,32
10
135
56
0,09
-
1 660
1 650
0,303
11,6
71
28
0,09
-
1 650
1 630
0,304
11,6
71
28
0,09
C99
1 976
1747
0,323
9,8
218
96
0,092
-
2 260
2 140
0,323
9
17
4,6
0,09
-
2 030
1 960
0,316
9
19
6
0,09
-
-
1 830
0,319
10,7
144
20
-
-
1 967
1 924
0,323
9,9
205
93
0,092
-
1 967
1 958
0,321
9,8
187 (68-212°F)
80
0,092

fabrication Propriétés

Alliage Attribut de l'alliage Taux d'usinabilité (laiton de décolletage = 100) Soudure Brasage Soudage oxyacétylénique Soudage à l'arc sous protection gazeuse Soudage à l'arc de métaux enrobés Par points Joint de soudure Soudure bout à bout
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101

L'alliage de cuivre C101, réputé pour son absence d'oxygène et ses propriétés de haute conductivité, est le cuivre le plus pur disponible dans le commerce, avec une teneur minimale en cuivre de 99,99 % et une teneur maximale en oxygène de 5 parties par million (ppm). Grâce à sa nature exempte d'oxygène, cet alliage résiste à la fragilisation par l'hydrogène lorsqu'il est soumis à des températures élevées dans des conditions réductrices. Par conséquent, il garantit une conductivité électrique élevée et constante. En outre, des options de matériel conformes à la norme ASTM F68 sont disponibles sur demande.

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101H

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102

L'alliage de cuivre C102, classé dans la catégorie régulière, il est très recherché pour son absence d'oxygène et ses caractéristiques de haute conductivité. Il compte parmi les cuivres les plus purs disponibles sur le marché, avec une teneur minimale en cuivre de 99,95 % et des niveaux d'oxygène limités à 10 ppm. Grâce à sa faible teneur en oxygène, cet alliage reste résistant à la fragilisation par l'hydrogène lorsqu'il est soumis à des températures élevées dans des conditions réductrices. Cette caractéristique garantit une conductivité électrique élevée et constante.

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110

Également appelé cuivre électrolytique durci (ETP), le C110 a une teneur minimale en cuivre et en argent de 99,90 % avec environ 200 à 600 ppm d'oxygène. Ce cuivre est le plus courant et le plus largement utilisé en raison de sa conductivité. Il a une large gamme d'applications basées sur sa haute conductivité électrique et thermique, sa bonne résistance à la corrosion et à la soudabilité, ainsi que sa couleur caractéristique de cuivre.


120

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122

Le cuivre désoxydé à haute teneur en phosphore (DHP) C122 partage des propriétés mécaniques comparables à celles des alliages de cuivre de haute pureté comme le C110. Il se distingue par ses caractéristiques exceptionnelles en formage profond et une résistance impressionnante à la corrosion par piqûres, même dans des environnements difficiles tels que les conditions météorologiques et aquatiques. Cela en fait un choix fiable pour diverses applications où la performance et la résistance à la corrosion sont cruciales.


145

Le cuivre au tellure C145 présente des propriétés mécaniques similaires à celles du cuivre pur non allié tout en offrant une usinabilité supérieure, ce qui le rend très souhaitable pour diverses applications. Son usinabilité améliorée est attribuée à une rupture plus facile des copeaux, permettant des vitesses d'usinage plus élevées par rapport au cuivre pur. Malgré cet avantage, il conserve une bonne résistance à la corrosion et possède une excellente conductivité électrique, ce qui en fait un choix idéal pour les applications nécessitant à la fois une usinabilité et des performances électriques. Le C145 se distingue comme un alliage de cuivre polyvalent et fiable, répondant à une large gamme d'industries et de besoins en ingénierie.


147

Le C147 est un alliage de cuivre contenant du soufre, avec 99,9 % de cuivre et des quantités supplémentaires de phosphore et de soufre pour améliorer l'usinabilité. Malgré ces ajouts, il conserve une excellente conductivité électrique. Cet alliage est fréquemment utilisé dans la fabrication de connecteurs, de fixations et de buses de chalumeaux de soudage, ce qui en fait un choix polyvalent pour diverses applications.

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187

Le C187 est un alliage de cuivre plombé. L'alliage contient de 0,8 à 1,5 % de plomb et des éléments traces pour améliorer l'usinabilité (85 % sur 100 %). Le C187 est très apprécié pour le brasage et conserve une excellente conductivité électrique.

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