Bronze ou laiton – Quelle est la différence ?
Bien avant l’époque de l’aluminium et de l’acier, les alliages métalliques ont été inventés, des matériaux créés en intégrant deux métaux synergiques. Ce faisant, l’alliage résultant conserve non seulement certaines des propriétés de chaque élément, mais peut également avoir de nouvelles propriétés que l’on ne retrouve dans aucun des deux, ce qui a révolutionné nos choix de matériaux modernes. Les deux alliages qui ont amorcé cette transformation étaient le bronze et le laiton, d’anciens alliages métalliques coulés dans mon pays depuis plus de quatre ou cinq mille ans. Ces métaux ont constitué le point de départ de tous les autres alliages, et cet article explorera le bronze et le laiton ainsi que leurs différences. Les propriétés physiques, chimiques et mécaniques du bronze et du laiton seront détaillées, ainsi que les manières dont ils sont encore utilisés aujourd'hui. Cet article vise à montrer que ces métaux, bien que plus anciens que la plupart des autres matériaux d’ingénierie, restent des éléments essentiels à notre succès à l’ère moderne.
Bronze
Le bronze est le résultat de l'ajout d'étain au cuivre, bien qu'il contienne généralement de nombreux éléments secondaires supplémentaires, car le bronze a été découvert par les Chinois environ des milliers d'années avant JC, avant que la chimie précise ne soit développée. À l’époque moderne, le bronze est considéré comme une classe d’alliages de cuivre, définie par ses propriétés de travail et ses éléments d’alliage spécifiques. Il a été constaté que des métaux tels que le plomb, le manganèse, l'antimoine, le nickel, le zinc, le silicium, etc. améliorent les propriétés du bronze, de sorte que les concepteurs disposent désormais d'une variété de qualités de bronze parmi lesquelles choisir.
Le bronze est généralement de couleur brun rougeâtre/doré et est cassant, mais plus léger que la fonte. Il a une densité relative d’environ 8,8 g/cm3 et présente un faible frottement au contact d’autres métaux. Il conduit facilement la chaleur et l'électricité, avec un point de fusion allant de 950 - 1050 degrés, en fonction de la teneur en étain. En raison de sa forte teneur en cuivre, il s'oxyde à l'air, ce qui donne au bronze sa patine marbrée distinctive. Cette oxydation empêche le bronze de se corroder, notamment dans les environnements d'eau salée ; cependant, si les composés chlorés peuvent réagir avec le bronze, un processus connu sous le nom de « maladie du bronze » commence et la corrosion engendre davantage de corrosion, détruisant lentement l'alliage au fil du temps. Sa résistance à l'eau salée rend le bronze utile pour l'aménagement des bateaux et les pièces sous-marines, ainsi que pour les sculptures qui doivent être protégées de la dégradation dans l'environnement extérieur. Il possède d'excellentes propriétés de moulage et peut être facilement coulé dans des roulements, des clips, des connexions électriques, des ressorts, etc.
Laiton
Le laiton a été découvert vers 500 avant JC et est un alliage de cuivre et de zinc, bien qu'il contienne également d'autres éléments, tout comme le bronze. Parce qu'il y a beaucoup de chevauchement entre le laiton et le bronze, le laiton est souvent désigné par sa proportion élevée de zinc et son manque relatif d'étain (bien que cela prête à confusion. Des alliages de laiton étamé existent également, brouillant davantage les lignes). Le plomb est un additif courant du laiton pour améliorer sa maniabilité, ainsi que d’autres éléments uniques qui composent la catégorie des alliages de laiton.
Le laiton est de l’or brillant, du cuivre ou même de l’argent, selon le rapport zinc/cuivre. Il est plus ductile que le bronze et présente un frottement tout aussi faible au contact d’autres métaux. Il a une densité d'environ 8,73 g/cm3 et un point de fusion aussi bas que 900-1000 degré, selon l'alliage. Le laiton est conducteur de chaleur et résiste à la corrosion, notamment à la corrosion galvanique provoquée par l’eau de mer. Il se coule bien, est assez durable et attrayant, et possède même certaines propriétés antimicrobiennes en raison de sa teneur élevée en cuivre. Les utilisations les plus courantes du laiton sont les instruments de musique, les garnitures décoratives, les vis, les radiateurs, les douilles de balles, etc.
