Définition de la ductilité dans les alliages de cuivre

1. Définition de la ductilité dans les alliages de cuivre

La ductilité fait référence à la capacité d'un matériau àse déformer plastiquement sous contrainte de traction sans se fracturer-plus précisément, la capacité d'être étiré en fils (étirage) ou façonné en formes complexes (estampage, pliage, emboutissage profond) tout en conservant l'intégrité structurelle. Pour les alliages de cuivre, la ductilité est quantifiée par deux mesures clés (conformément aux normes ASTM E8/E8M) :

Allongement à la rupture (%EL): Le pourcentage d'augmentation de la longueur d'une éprouvette avant rupture (par exemple, 30 % EL signifie que le matériau s'étire sur 30 % de sa longueur d'origine).

Réduction de la superficie (%RA) : le pourcentage de diminution de la surface de la section transversale-au point de fracture, indiquant la capacité du matériau à se "rétrécir" (amincir localement) sans se casser.

La ductilité est étroitement liée à la microstructure de l'alliage (taille des grains, composition des phases) et à l'état de transformation :

Trempe recuite (O): Ductilité la plus élevée, car le traitement thermique soulage les contraintes internes et affine les grains.

Etat-travaillé à froid (H): La ductilité diminue avec l'augmentation du travail à froid (par exemple, H24=moitié-dur, H14=complet-dur) en raison de l'écrouissage.

Éléments d'alliage: Une faible teneur en zinc (Zn), en étain (Sn) ou en aluminium (Al) préserve généralement la ductilité ; un alliage élevé ou des ajouts de plomb (Pb) (pour l'usinabilité) peuvent le réduire légèrement.

Note clé pour la fabrication: Les alliages de cuivre ductiles sont essentiels pour les processus nécessitant une déformation plastique importante (par exemple, ustensiles de cuisine-emboutis, fils électriques, connecteurs estampés) car ils minimisent le risque de fissuration, de déchirure ou de retour élastique.

2. Nuances d'alliage de cuivre à haute -ductilité pour l'emboutissage/l'emboutissage

Vous trouverez ci-dessous les nuances d'alliages de cuivre les plus adaptées aux applications d'étirage (fil, tige, tube) et d'emboutissage (tôle, bande), classées par ductilité (état recuit, O). Toutes les valeurs sont conformes aux normes ASTM B301 (laiton), ASTM B124 (bronze) et ASTM B194 (cuivre-nickel), avec un allongement à la rupture typique (%EL) et des scénarios d'application clés :

Qualité d'alliage	Nom commun	Composition chimique (typique)	Allongement à la rupture (%EL, recuit)	Réduction de la surface (%RA, recuit)	Processus recommandés	Avantages et applications clés
C11000	Cuivre à brai électrolytique dur (ETP)	99,9 % Cu, 0,04 % O	35-45%	60-70%	Tréfilage, emboutissage profond, formage de tubes	Ductilité la plus élevée parmi les alliages de cuivre ; excellente conductivité électrique. Utilisé pour les fils électriques, les barres omnibus et les composants emboutis - (par exemple, les ustensiles de cuisine en cuivre).
C10200	Oxygène-Cuivre Sans Oxygène (OFC)	99,95% Cu,<0.001% O	38-48%	65-75%	Tréfilage de précision, estampage ultra-profond	Ductilité et résistance à la corrosion supérieures (pas de fragilisation induite par l'oxygène-). Idéal pour les applications de haute-pure : câblage aérospatial, joints sous vide et dispositifs médicaux.
C26000	Cartouche en laiton (70Cu-30Zn)	70% Cu, 30% Zn	30-40%	55-65%	Emboutissage de tôles, tréfilage, cintrage de tubes	Ductilité et résistance équilibrées ; rentable-. Largement utilisé pour les pièces estampées (par exemple, connecteurs, attaches), les composants décoratifs et les tubes en laiton.
C27000	Laiton jaune (65Cu-35Zn)	65 % Cu, 35 % Zn	28-38%	50-60%	Dessin, estampage superficiel, forgeage	Zinc légèrement plus élevé que C26000 ; bonne ductilité avec usinabilité améliorée. Utilisé pour le matériel, les vannes et les supports estampés.
C51000	Bronze phosphoreux (95Cu-5Sn)	95 % Cu, 5 % Sn, 0,1 % P	25-35%	45-55%	Estampage à ressort, tréfilage	Ductile à haute résistance à la fatigue ; conserve sa forme après l'estampage. Utilisé pour les ressorts de précision, les contacts électriques et les composants d'instruments de musique.
C71500	Cuivre-Nickel (70Cu-30Ni)	70 % Cu, 30 % Ni	22-32%	40-50%	Dessin de tubes, estampage-de gros calibre	Ductile avec une résistance exceptionnelle à la corrosion (eau de mer, produits chimiques). Utilisé pour les tubes marins, les composants d'échangeurs de chaleur et le matériel marin estampé.
C28000	Métal Muntz (60Cu-40Zn)	60% Cu, 40% Zn	20-30%	35-45%	Etirage à chaud, formage de tubes-de grand diamètre	Résistance supérieure à celle du C26000 avec une ductilité adéquate ; convient aux pièces embouties et aux composants structurels à usage intensif (par exemple, les raccords de coque de navire).

Considérations critiques pour le commerce extérieur et la fabrication:

Sélection de l'humeur: Spécifiez l'état "recuit (O)" pour une ductilité maximale lors de l'emboutissage/emboutissage. Évitez les états écrouis-travaillés à froid (H24, H14) à moins que le processus ne nécessite une résistance modérée avec une déformation limitée.

Limites de l'alliage : Les laitons contenant du plomb-(par exemple, C36000, %EL=15-20%) ont une ductilité inférieure et ne sont pas recommandés pour l'emboutissage profond-réservez pour un simple estampage ou usinage.

Coût-Avantage: C11000/C26000 offrent le meilleur équilibre entre ductilité et coût pour la plupart des applications commerciales ; Le C10200 est préféré pour les cas d'utilisation de haute-pureté ou sensibles à la corrosion-.

Ces informations sont adaptées à la communication technique dans le domaine du commerce extérieur des matériaux métalliques, avec une terminologie précise, des références standards et des détails axés sur l'application-pour répondre aux demandes des clients, à la sélection des matériaux et aux spécifications des commandes.