Le cuivre pur, défini comme du cuivre avec un minimum d'éléments d'alliage (généralement supérieur ou égal à 99,3 % de Cu), est connu sous plusieurs alias largement reconnus dans l'industrie, la métallurgie et le commerce, chacun reflétant ses propriétés, son histoire ou ses applications :
Le nom le plus courant et le plus universel, utilisé dans les normes techniques (par exemple ASTM, ISO) et dans la communication industrielle quotidienne. Il souligne la forte teneur en cuivre du matériau et le distingue des alliages de cuivre (par exemple, bronze, laiton).
La qualité de cuivre pur la plus répandue (par exemple, UNS C11000), nommée en raison de son processus de production :
« Électrolytique » : raffiné par électrolyse pour atteindre une pureté de Cu supérieure ou égale à 99,9 %.
« Tough Pitch » : contient une petite quantité d'oxygène (0,02 à 0,05 % en poids) ajoutée lors de la coulée pour éliminer les impuretés (par exemple, le phosphore, le soufre), améliorant ainsi la ductilité et la ténacité.
Le cuivre ETP est la norme pour les applications électriques, thermiques et-à usage général.
Un grade de pureté élevée-(par exemple, UNS C10200, C10100) avec une teneur en oxygène inférieure ou égale à 0,001 % (C10100, souvent appelé "haute conductivité sans oxygène-ou cuivre OFHC).
Nommé pour son manque d'oxygène, qui élimine la fragilisation par l'hydrogène (fissuration à haute température/humidité) et améliore la résistance à la corrosion.
Utilisé dans des applications critiques telles que les systèmes de vide, la fabrication de semi-conducteurs et les conducteurs électriques-hautes performances.
Un nom descriptif dérivé de sa couleur rougeâtre vif caractéristique-orange une fois polie. Largement utilisé dans le travail des métaux, la construction et les biens de consommation (par exemple, les « tuyaux en cuivre rouge » pour la plomberie).
Terme géologique désignant le cuivre pur d'origine naturelle (trouvé dans les gisements minéraux), mais rarement utilisé dans des contextes industriels (la plupart du cuivre pur commercial est raffiné à partir de minerais comme la chalcopyrite).
Note clé: Bien que « bronze » et « laiton » soient souvent utilisés à tort pour désigner le cuivre pur, il s'agit en fait d'alliages de cuivre -le bronze (Cu-Sn) et le laiton (Cu-Zn) contiennent des quantités importantes d'autres métaux et ne sont pas classés comme cuivre pur.
La teneur en cuivre du cuivre pur est strictement définie par les normes internationales (par exemple ASTM B152, ISO 13373) et varie légèrement selon la qualité, mais toutes les qualités de cuivre pur nécessitent unteneur minimale en cuivre de 99,3 % en poids. Vous trouverez ci-dessous les plages de teneur en cuivre pour les qualités industrielles les plus courantes :
La dureté du cuivre pur dépend fortement de saétat (état de fonctionnement mécanique/traitement thermique)-le cuivre pur est naturellement mou et ductile, mais le travail à froid (par exemple, laminage, étirage) augmente sa dureté en induisant un écrouissage. Le recuit (traitement thermique) le ramollit à son état d'origine de faible -dureté. Vous trouverez ci-dessous les valeurs de dureté typiques pour les états courants, mesurées selon les normes ASTM E10 (Brinell), ASTM E18 (Rockwell) et ASTM E92 (Vickers) :
Notes clés:
Trempe recuite (O): L’état le plus doux et le plus courant du cuivre pur. La dureté ~35–45 HB le rend facile à plier, à estamper et à souder-idéal pour les applications telles que les câbles électriques et les tuyaux de plomberie.
Effet d'écrouissage: Chaque étape de travail à froid (par exemple, laminer une feuille jusqu'à la moitié de son épaisseur d'origine) augmente la dureté d'environ 30 à 50 %. Par exemple, le recuit du C11000 (35 HB), puis son -laminage à froid jusqu'à un revenu complet-dur augmente sa dureté à ~ 85 HB.
Dureté vs résistance: La dureté est directement corrélée à la résistance à la traction-le cuivre pur recuit a une résistance à la traction d'environ 220 MPa, tandis que le cuivre pur entièrement dur-atteint environ 350 MPa.
Considérations relatives aux tests: Les mesures de dureté sont effectuées sur des surfaces propres et polies (exemptes d'oxydation ou de déformation). La dureté Brinell (HB) est préférée pour le cuivre pur en vrac, tandis que la dureté Rockwell B (HRB) est utilisée pour les feuilles ou bandes minces.
