9 • Le cuivre et ses alliages
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9.3 Les éléments d’alliage dans le cuivre
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
alliages industriels de ce type (Zn < 44 %), cette phase est le produit
de plusieurs transformations :
• la réaction péritectique qui précipite une solution solide désordonnée
de Zn dans Cu (phase β),
• une réaction désordre-ordre qui ordonne la phase β en donnant la
phase β′,
• une réaction eutectoïde à 250 °C qui transforme cette phase β′ en un
agrégat constitué par une solution solide de Zn dans Cu et par un
composé Cu 5 Zn 8 .
La solubilité non nulle de Zn dans Cu à basse température permet un
durcissement complémentaire par effet de solution solide.
9.3 Les éléments d’alliage
dans le cuivre
Les principaux éléments d’alliage introduits dans le cuivre sont le zinc,
l’étain, le nickel, l’aluminium, le plomb, le béryllium. D’autres éléments
peuvent être ajoutés en relativement faibles teneurs pour faire évoluer une
propriété bien définie. Ainsi des additions d’argent, de cadmium permettront d’améliorer la tenue à chaud, une addition de tellure facilitera
l’usinage, une addition d’arsenic augmentera la résistance à la dézincification…
La présence des éléments d’alliage modifie la valeur du module d’élasticité; par rapport à celle du cuivre pur (à savoir 120 000 N/mm
2 avec
G = 45 000 N/mm
2 ) on peut noter que :
– le zinc et l’étain la diminuent; aux plus fortes teneurs en Zn elle peut
être de 102 000 N/mm
2 (G = 38 200 N/mm
2 ) et aux plus fortes teneurs
en Sn elle peut être de 108 000 N/mm
2 (G = 40 200 N/mm
2 );
– l’aluminium, le nickel et le béryllium l’augmentent; aux plus fortes
teneurs en Al elle peut être de 131 000 N/mm
2 (G = 48 600 N/mm
2 ),
aux plus fortes teneurs en Ni elle peut être de 165 000 N/mm
2 (G =
60 800 N/mm
2 ) et aux plus fortes teneurs en Be elle peut être de
132 000 N/mm
2 (G = 49 800 N/mm
2
).