À propos des différents types de cuivres

'Laiton»est un terme générique qui fait référence à une large gamme d'alliages cuivre-zinc. En fait, il existe plus de 60 types de laiton différents spécifiés par les normes EN (Norme européenne). Ces alliages peuvent avoir une large gamme de compositions différentes en fonction des propriétés requises pour une application particulière. Les laitons peuvent également être classés de diverses manières, notamment en fonction de leurs propriétés mécaniques, de leur structure cristalline, de leur teneur en zinc et de leur couleur.

La distinction essentielle entre les différents types de laitons est déterminée par leurs structures cristallines. En effet, la combinaison du cuivre et du zinc se caractérise par une solidification péritectique, une façon académique de dire que les deux éléments ont des structures atomiques différentes, ce qui les fait se combiner de manière unique en fonction des rapports de contenu et les températures. Trois types différents de structure cristalline peuvent se former en raison de ces facteurs:

Les cuivres alpha contiennent moins de 37% de zinc fondu en cuivre et sont nommés pour leur formation d'une structure cristalline homogène (alpha). La structure cristalline alpha se produit lorsque le zinc se dissout en cuivre formant une solution solide de composition uniforme. Ces laits sont plus mous et plus ductiles que leurs homologues et, par conséquent, plus facilement travaillés à froid, soudés, laminés, étirés, pliés ou brasés.
Le type de laiton alpha le plus courant contient 30% de zinc et 70% de cuivre. Appelé laiton «70/30» ou «laiton à cartouche» (alliage UNS C26000), cet alliage de laiton a la combinaison idéale de résistance et de ductilité pour être étiré à froid. Il a également une résistance plus élevée à corrosion que le laiton avec une plus grande teneur en zinc. Les alliages alpha sont couramment utilisés pour fabriquer des attaches, telles que des vis à bois, ainsi que pour des contacts à ressort dans des prises électriques.

Les cuivres alpha-bêta - également appelés `` cuves duplex '' ou `` cuves de travail à chaud '' - contiennent entre 37 et 45% de zinc et sont constitués à la fois de la structure des grains alpha et d'une structure des grains bêta. Le laiton en phase bêta est atomiquement plus similaire à celui du zinc pur. Le rapport de la phase alpha au laiton de la phase bêta est déterminé par la teneur en zinc, mais l'inclusion de éléments en alliage tels que l'aluminium, le silicium ou l'étain peuvent également augmenter la quantité de laiton en phase bêta présente dans l'alliage.
Plus courant que le laiton alpha, le laiton alpha-bêta est à la fois plus dur et plus résistant et a une ductilité à froid inférieure, que le laiton alpha. Le laiton alpha-bêta est moins cher en raison de la teneur en zinc plus élevée, mais plus sensible à la corrosion par dézincification.

Bien que moins utilisables que les cuivres alpha à température ambiante, les cuivres alpha-bêta sont nettement plus utilisables à des températures élevées. Même lorsqu'un plomb est présent pour améliorer l'usinabilité, ces cuivres résistent à la fissuration. En conséquence, le laiton alpha-bêta est généralement travaillé à chaud par extrusion, estampage ou moulage sous pression.

Bien que beaucoup plus rarement utilisés que les cuivres alpha ou alpha-bêta, les cuivres bêta constituent un troisième groupe de l'alliage qui contient plus de 45% de zinc. Ces laitons forment un cristal de structure bêta et sont plus durs et plus forts que les laitons alpha et alpha-bêta. En tant que tels, ils ne peuvent être travaillés à chaud ou coulés. Contrairement à la catégorisation de la structure cristalline, l'identification des alliages de laiton par leurs propriétés nous permet de considérer l'effet de l'alliage des métaux sur le laiton. Les catégories courantes comprennent:

• Laiton à usinage libre (3% de plomb)
• Laitons à haute résistance (inclusions d'aluminium, de manganèse et de fer)
• Laiton naval (~ 1% d'étain)
• Laitons résistants à la dézincification (inclusion d'arsenic)
• Laitons pour travail à froid (laiton 70/30)
• Laiton de coulée (laiton 60/40)

Les termes «laiton jaune» et «laiton rouge» - souvent entendus aux États-Unis - sont également utilisés pour identifier certains types de laitons. Le laiton rouge fait référence à un alliage à haute teneur en cuivre (85%) qui contient de l'étain (Cu-Zn-Sn), également connu sous le nom de bronze (C23000), tandis que le jaune le laiton est utilisé pour désigner un alliage de laiton avec une teneur en zinc plus élevée (33% de zinc), faisant ainsi apparaître le laiton d'un jaune doré Couleur.