Aperçu des notes et base standard
CuZn23Al6Mn4Fe3Pb est le laiton aluminium multi-éléments connu sous sa désignation européenne CW704R. Il appartient à la famille des laitons à haute résistance à la traction, où l'aluminium, le manganèse et le fer sont utilisés ensemble pour augmenter la résistance bien au-dessus du niveau atteint dans les alliages de cuivre ordinaire et de zinc. Le matériau est normalement fourni et utilisé dans l'état tel-forgé ou tel-fourni plutôt que d'être renforcé par traitement thermique.
Deux normes régissent la chaîne d'approvisionnement. L'EN 12165 couvre les pièces forgées en alliages de cuivre bruts et corroyés, c'est-à-dire les barres et les billettes à partir desquelles la forge commence, et l'EN 12420 couvre les pièces forgées en alliages de cuivre, qui sont les pièces façonnées finies. Tous deux relèvent du cadre de désignation de la norme EN 1412, de sorte que le nom de la qualité, son numéro et sa composition sont définis de manière cohérente tout au long de la chaîne.
Composition chimique
| Élément | Gamme |
|---|---|
| Cuivre | 63,0 à 65,0 % |
| Aluminium | 5,0 à 6,0 % |
| Manganèse | 3,5 à 5,0 % |
| Fer | 2,0 à 3,5 % |
| Plomb | 0,2 à 0,8 % |
| Étain | 0,2 % maximum |
| Nickel | 0,5 % maximum |
| Silicium | 0,2 % maximum |
| Zinc | reste |
Chaque ajout a un but. L'aluminium forme un film de surface dur et résistant à la corrosion-et contribue à la résistance ; le manganèse et le fer affinent la structure et améliorent la combinaison de résistance et de ténacité ; du plomb est présent pour briser le copeau pendant l'usinage. La teneur en plomb et son application doivent toujours être vérifiées par rapport aux exigences de contact et environnementales pertinentes, car les qualités de plomb sont limitées dans certaines tâches.
Propriétés mécaniques et pratique de forgeage
Les laitons en aluminium à haute résistance à la traction de ce type sont fournis avec des résistances à la traction généralement de l'ordre de 550 à 750 MPa en fonction de la taille et de l'état de la section, nettement supérieures aux qualités de laiton ordinaires. Étant donné que la résistance provient de la composition et du travail à chaud plutôt que du durcissement par précipitation, les propriétés sont contrôlées par la température de forgeage, la réduction et le refroidissement, et le dessin ou la spécification doit citer l'exigence de la norme EN 12165 ou EN 12420 plutôt qu'un chiffre nominal.
Le matériau se forge bien dans une fenêtre de température définie, et travailler à l'extérieur produit soit un remplissage incomplet de sections minces, soit un grain grossier qui réduit la résistance aux chocs. Les faussaires contrôlent donc étroitement l'échauffement des billettes et confirment les propriétés mécaniques sur des éprouvettes prélevées sur la pièce finie ou sur un prolongement, en accord avec l'acheteur.
Comportement à la corrosion et à l'usinage
Le laiton d'aluminium résiste considérablement mieux à l'eau de mer et aux atmosphères marines que le laiton ordinaire, et cette nuance est utilisée dans les eaux de mer fluides où son film de surface protecteur est conservé. Comme d'autres alliages à haute teneur en zinc, il peut être sensible à la dézincification dans des conditions défavorables. La résistance est donc évaluée à l'aide de méthodes telles que le test défini dans la norme EN ISO 6509 lorsque l'application implique une chimie de l'eau agressive ou des conditions stagnantes.
L'usinabilité est bonne pour un alliage à haute-résistance, bien qu'inférieure à celle du laiton au plomb de décolletage-, et l'ajout de plomb est ce qui rend pratique l'usinage de pièces forgées complexes à des cadences raisonnables. Le soulagement des contraintes après un usinage lourd est conseillé pour les pièces soumises à une charge soutenue ou à un environnement corrosif, car les contraintes résiduelles peuvent déclencher une fissuration par corrosion sous contrainte.
Applications typiques
Le matériel marin et offshore est l'utilisation classique : corps de vannes, corps de pompe, roues, composants d'arbre d'hélice, raccords de pont et pièces de système d'eau de mer. Les applications industrielles incluent les engrenages, les roues à vis sans fin, les coussinets, les fixations robustes-et les composants de machines résistants à l'usure-, tandis que la quincaillerie architecturale utilise la nuance où la résistance et la résistance à la corrosion sont à la fois importantes et la couleur de l'alliage est acceptable.
La sélection commence normalement par la fonction et non par le grade. La charge, l'usure, le milieu de corrosion, le volume d'usinage et la méthode d'assemblage doivent tous être réglés en premier, puis la nuance et la norme applicable, puis le niveau de propriété mécanique requis et le régime d'inspection.
Foire aux questions
Q : Quel type d’alliage est CuZn23Al6Mn4Fe3Pb ?
R : Il s'agit d'un laiton d'aluminium à haute résistance-, CW704R dans le système européen, renforcé par des ajouts d'aluminium, de manganèse et de fer plutôt que par traitement thermique.
Q : Quelles normes s'appliquent à ce grade ?
R : L'EN 12165 couvre le matériel forgé et l'EN 12420 couvre les pièces forgées finies, avec la composition et la désignation définies dans le cadre de l'EN 1412.
Q : Pourquoi l'alliage contient-il du plomb ?
R : Du plomb est ajouté pour améliorer l’usinabilité en favorisant la rupture des copeaux. Son utilisation doit être vérifiée par rapport à toute restriction applicable à la pièce finie et à son environnement de service.
Q : Est-il adapté au service d’eau de mer ?
R : Il est largement utilisé dans les applications marines car il résiste bien aux attaques de l’eau de mer. La résistance à la dézincification dans une chimie de l'eau spécifique est évaluée avec un test tel que la méthode définie dans la norme EN ISO 6509.
Q : La résistance peut-elle être augmentée par un traitement thermique ?
R : Non. La nuance ne durcit pas par précipitation, les propriétés sont donc établies par la composition et le travail à chaud, et le niveau requis doit être indiqué par rapport à la norme en vigueur.
