Bibliographie & annexes
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NOTE DE L'ÉDITEUR
Cet article est la version actualisée de l’article M800 intitulé « Fonderie et moulage des alliages de cuivre », rédigé par Dominique ARNAUD et paru en janvier 1989.
RÉSUMÉ
Les alliages cuivreux moulés nous accompagnent tous les jours. Dans cet article, sont présentés la grande diversité des alliages cuivreux et leurs différentes métallurgies. Les aptitudes fonctionnelles des alliages cuivreux moulés sont exposées en lien avec les applications et le rôle des principaux éléments d’alliages. Les propriétés des différents alliages moulés sont ensuite présentées avec leur spécificité d’élaborations, de moulage et de coulée. Enfin, la question des contrôles est abordée avec une présentation des différents moyens utilisés quotidiennement pour le contrôle des pièces moulées en alliage de cuivre.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Michel STUCKY : Docteur Ingénieur, expert alliages non ferreux à CTIF, chargé de cours à l’ESFF, - Sèvres, France
INTRODUCTION
Le cuivre accompagne l’être humain depuis 9000 av. J.-C. et aujourd’hui encore de nombreuses réalisations ne sauraient se passer du cuivre. Ainsi le projet Tore Supra (production d'énergie par fusion nucléaire) fait appel au cuivre dans la réalisation des Tokamak, de même, sans le cuivre le navire « Harmony of the Sea » ne serait jamais sorti du chantier naval de Saint-Nazaire. Sa réalisation a en effet nécessité 700 t de cuivre rien que pour la réalisation des câblages. Bien que les alliages moulés représentent moins de 5 % du tonnage d’alliage cuivreux, nous utilisons quotidiennement des pièces moulées en alliages cuivreux : robinet, compteurs d’eau. Cependant, leur importance industrielle est bien plus stratégique dans des domaines aussi variés que la pétrochimie, la sidérurgie et bien sûr la décoration. Malheureusement, autant les métallurgies des aciers, des fontes et, à un degré moindre, des alliages d’aluminium sont enseignées, autant la métallurgie du cuivre reste quasiment ignorée malgré l’importance industrielle de ces alliages.
Cet article a donc pour objectif de combler en partie ce manque afin :
-
de présenter de façon synthétique les connaissances sur les alliages cuivreux moulés ;
-
de fournir au lecteur les informations de base sur ces alliages.
Dans cet article, ne sont présentés volontairement que les alliages référencés dans la norme européenne. En effet, cet article a aussi pour ambition d’accompagner le lecteur dans une première sélection dans le choix d’un couple matériau/procédé à partir de besoins fonctionnels connus. Dans cette optique, il est important, au moins dans un premier temps, d’éviter les alliages de diffusion confidentielle. Les alliages présents dans la normes offrent l’avantage d’être les plus industriels et donc d’offrir un large panel de fournisseurs tant d’alliages que de pièces moulées.
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5. Glossaire
affinant de grains ; grain refiner
Constituant qui sert de modèle à une phase lors de sa solidification. Le grand nombre de germes conduit à une multitude d’entités (grain) de petite taille. On parle de structure affinée ou à grains fins. En absence d’affinant, les grains sont moins nombreux et donc plus gros.
alliage complexe ; complex alloy
Alliage contenant plus d’un élément d’addition.
anti-biofouling ; anti-biofouling
Aptitude d’une surface à empécher la prolifération d’organismes vivants généralement en milieu aquatique (algue, coquillages, etc.).
coulabilité ; castability
Aptitude d’un métal à remplir un moule.
crique ; hot crack or hot tear
Fissure apparaissant lors de la solidification du métal.
dégazage ; degassing
Traitement du métal permettant d’éliminer l’hydrogène dissous. Le traitement est basée sur la création de bulles de gaz neutre (le plus souvent azote) soit par des flux soit par injection directe au moyen d’une canne ou d’un rotor à embout poreux.
désoxydation ; deoxydation
Traitement du métal permettant d’éliminer les oxydes. Dans le cas du cuivre, l’oxyde de cuivre peut être réduit en cuivre par addition d’éléments moins nobles tels que le zinc, le phosphore.
moulage centrifuge ; centrifugal casting
Procédé de moulage dans lequel le moule est réalisé soit en sable soit en acier soit en céramique. Trois types de coulée centrifuge :
-
type fronde : l’axe de rotation est excentré du moule, la rotation facilite le remplissage et le masselottage de la pièce ;
-
centrifuge horizontale : la pièce doit présenter un axe de symétrie cylindrique, l’axe de rotation est confondu avec l’axe de rotation, l’axe est horizontal ;
-
centrifuge verticale : la pièce doit présenter un axe de symétrie cylindrique, l’axe de rotation est confondu avec l’axe de rotation, l’axe est vertical.
moulage en continu ou coulée continue ; continuous casting
Procédé dans lequel le métal se solidifie dans une filière le plus souvent refroidie à l’eau. Ce type de coulée permet d’obtenir des produits longs mais de section relativement simple...
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Glossaire
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - LACOSTE (I.), STUCKY (M.) - Alliages de cuivre – Quelles applications dans le futur face à leurs concurrents ? - Sèvres : ETIF (2011).
-
(2) - * - http://copperalliance.fr/docs/librariesprovider18/architecture-interieure/comment-colorer-le-cuivre-et-ses-alliages/coloration.pdf?sfvrsn=2. Institut Européen du Cuivre. [En ligne].
-
(3) - ARNAUD (D.) - Traitement Thermique des cupro-aluminiums. Fonderie. - N° 367, pp. 161-166 (1977).
-
(4) - APPOLAIRE (B.) - * - . – http://mms2.ensmp.fr/mat_nancy/germination/transparents/5_germination_r.pdf. http://mms2.ensmp.fr/. [En ligne].
-
(5) - HEUZE (J.-L.) - Endommagement par érosion de cavitation de métaux et alliages de structure cubiques à faces centrées. - Thèse. Université Paris 6 (1988).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Corrosion des métaux et alliages – Détermination de la résistance à la dézincification des alliages de cuivre avec le zinc – Partie 1 : méthode d'essai. - EN ISO 6509-1 -
-
Cuivre et alliages de cuivre – Système européen de désignation numérique. - EN 1412 -
-
Fonderie – Conditions techniques de fourniture – Partie 1 : généralités. - EN 1559-1 -
-
Cuivre et alliages de cuivre – Formes brutes de coulée en cuivre. - EN 1976 -
-
Cuivre et alliages de cuivre – Alliages mères. - EN 1981 -
-
Cuivre et alliages de cuivre – Lingots et pièces moulées. - EN 1982 -
ANNEXES
Centre Technique des Industries de la Fonderie (CTIF).
Centre d’Information du Cuivre.
Association Française de Normalisation (AFNOR).
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https://www.kupferinstitut.de/de/arbeitsmittel/kupferschluessel.html
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