Alliage Avec Du Cuivre

Le cuivre est le deuxième métal non-ferreux le plus utilisé dans l'industrie, après l'aluminium. Cet élément possède en effet des propriétés remarquables: conductibilité électrique et thermique, résistance à la corrosion et effet bactéricide. Le cuivre à l'état pur s'emploie majoritairement pour la fabrication de fils électriques. En revanche, comme beaucoup de métaux purs, il présente des caractéristiques mécaniques insuffisantes, notamment pour l'usinage de pièces. Les performances du cuivre peuvent heureusement être considérablement améliorées par addition d'autres métaux pour former des alliages. Quels sont les principaux alliages de cuivre, ou cupro-alliages, leurs propriétés et leurs applications? La réponse dans cet article. Les laitons, alliages de cuivre et zinc Alliage de cuivre le plus courant, le laiton contient 5 à 45% de zinc (Zn). Ses propriétés lui confèrent une grande diversité d'applications: moulage, usinage, décolletage, emboutissage, etc. Le laiton s'utilise dans tous les secteurs industriels, de l'automobile à l'ornement, ainsi que pour la fabrication de bijoux et de pièces de monnaie.

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L' alliage est une solution solide d'un métal dans un autre et la solubilité du métal de valence élevée dans un métal monovalent est toujours supérieure à l'inverse. Un alliage n'a donc pas un point de fusion précis mais en revanche un diagramme binaire ou ternaire plus ou moins compliqué. Le cuivre a des propriétés remarquables, nous l'avons vu: sa conductibilité - électrique et thermique - et sa résistance à la corrosion. Mais il faut ajouter la résistance mécanique, d'aptitude à l'usinage, que le cuivre possède, mais insuffisamment: alors on utilise ses alliages. Le cuivre peu allié contient des éléments aux environs de 2% maximum, qui permettent d'améliorer les caractéristiques mécaniques sans altérer les propriétés du cuivre. II existe de nombreux alliages: Be, Mg, Zn, Cd, Hg, Al, Ga, In, Si, Sn, Pb, As, Sb, Bi et d'autres... dans des proportions diverses, binaires ou ternaires. Mais le cuivre fait aussi des alliages avec les alcalins, les alcalino-terreux et les terres rares: décidément un « bon à tout faire »!

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Ces composés sont des phases ordonnées qui se forment selon la composition de l'alliage à basse température: inférieure à 450 °C [ 2]. Il a été en réalité mis en évidence qu'il existait 2 phases autour de AuCu (I et II), mais les diagrammes de phase sont souvent simplifiés aux seuls 3 composés énoncés plus haut. De même pour la phase AuCu 3. À une température supérieure à celle pour laquelle on obtient les phases ordonnées, on a une solution solide d'or et de cuivre pour toutes les compositions de l'alliage [ 1]. Cela veut dire qu'à haute température, l'or et le cuivre sont totalement miscibles en toutes proportions. On peut parler d'un système bimétallique modèle pour l'alliage Au-Cu [ 8]. Cet alliage possède un point de fusion congruent à température basse, c'est-à-dire qu'il passe d'une phase solide à une phase liquide facilement, sans changement de composition à l'intérieur de l'alliage; c'est ce qui fait d'ailleurs sa popularité [ 1]. Pour sa forme désordonnée, l'alliage AuCu possède une fusion congruente à 910 °C avec une composition de 44% atomique en cuivre.

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Le centre de l'âge du bronze était la région de la Mésopotamie, du Moyen-Orient et de l'Égypte, où le cuivre et l'étain étaient disponibles par le biais du commerce et de la technologie existante pour la production de bronze. La fabrication du bronze s'est également étendue à l'Europe et à la Chine. Utilisations du bronze Les sculptures extérieures, y compris les statues, utilisent le bronze et développent une patine bleu-vert en raison de l'exposition à l'air. De nombreuses sculptures et statues de bronze antiques existent à ce jour. La patine est assimilée et peut produire une caractéristique inégale. Le bronze est également utilisé pour les boîtes aux lettres, les cerceaux, les balustrades et les meubles. Le polissage fréquent conserve la couleur bronze d'origine et évite la patine.

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Lorsque tous les éléments d'alliage sont dissous dans la matrice de cuivre, ce qui est généralement le cas dans les systèmes Cu-Ni, on observe une seule phase α. Cependant, l'ajout d'éléments peut favoriser la formation d'autres phases donnant lieu à des microstructures polyphasées. Par exemple, l'augmentation de la concentration d'étain au-dessus de 11% dans les bronzes-étain coulés peut donner lieu à des microstructures polyphasées avec des îlots de phase δ (une phase riche en étain à structure CFC). La photo ci-dessous montre la microstructure polyphasée d'un alliage de bronze coulé. Une microstructure polyphasée d'un alliage de bronze coulé montrant des α-dendrites avec deux phases différentes (grise et noire) dans les zones interdendritiques révélées après polissage avec de la silice colloïdale. Microstructure polyphasée d'un alliage de laiton corroyé présentant une grande quantité de précipités d'alliage dans les zones intergranulaires. Les précipités intermétalliques, comme ceux que l'on voit dans la microstructure ci-dessus, dans les régions intergranulaires, peuvent être désastreux pour les applications structurelles.

9% d'où la désignation courante argent 999. La fabrication de bijoux en argent Les métaux précieux comme l'argent, qui sont transformés en bijoux ne conviennent généralement pas dans leur forme la plus pure pour la fabrication de bijoux; cela est du à plusieurs raisons, par exemple parce qu'ils ne sont pas assez durs ou parce que leur point de fusion est trop bas. Aussi, les créateurs de bijoux sont obligés de recourir aux alliages d'argent. L'on combine très souvent cuivre et argent. Pour la fabrication de bijoux de mode, on a souvent recours à des matériaux variés, par exemple du métal, zinc ou du nickel que l'on va recouvrir d'une fine couche d'argent ou d'or. Des alliages plus ou moins chers Parmi les alliages d'argent les plus utilisés figure celui de l'alliage d'argent 925 qui permet de proposer au client un produit de bijouterie argent à un prix très abordable. Les bijoux en argent plaqué sont fabriqués à partir d'un métal peu coûteux sur lequel on dépose par électrolyse une fine couche d'argent pur.