Le cuivre, le laiton et le bronze, communément appelés « métaux rouges », présentent une légère teinte rougeâtre, mais seul le cuivre est un métal pur. Le laiton et le bronze sont des alliages de cuivre : le laiton est obtenu en combinant du zinc et du cuivre, tandis que le bronze est un alliage de cuivre et d'étain. Cependant, ces « métaux rouges » ne possèdent pas de propriétés communes qui les distinguent les uns des autres ; ils peuvent donc être parfaitement utilisés pour différentes applications, notamment pour la fabrication de tôles.
Ces matériaux entrent dans la catégorie des « métaux rouges » appelés cuivre, laiton et bronze. Par conséquent, il convient d’examiner attentivement les différents aspects qui différencient le cuivre, le laiton et le bronze avant de prendre une décision concernant l’utilisation de ces types de métaux. Cela est nécessaire lors du soudage ou de la construction de bâtiments ou même lors de la planification de l'aménagement intérieur, car la connaissance de leurs qualités et avantages individuels est indispensable.
Qu'est-ce que le laiton?
Le laiton fait référence à un alliage cuivre-zinc composé principalement de cuivre et de zinc, généralement entre 60 à 80 % de cuivre et 20 à 40 % de zinc. Le processus peut inclure des métaux tels que des traces de plomb, d'étain ou d'aluminium. Ces additifs répondent à des objectifs spécifiques et améliorent les qualités du matériau. Par exemple, l'usinabilité pourrait être améliorée en utilisant du plomb supplémentaire ; en attendant, la résistance à la corrosion peut être augmentée en ajoutant de l'étain. C'est grâce à une combinaison minutieuse que ces éléments d'alliage sont combinés afin que le laiton puisse répondre à une variété d'applications industrielles et d'utilisations artistiques.
Propriétés du laiton
Le laiton a sa propre coloration dorée unique et d’excellentes propriétés physiques. Il est fort avec les traits suivants :
- Excellente ductilité
- Résistant à la corrosion
- Hautement conducteur thermique
- Très malléable
- Couleur soutenue
- Bonne élastoplasticité
Grades de laiton disponibles
Il existe différentes qualités car le laiton se présente sous différentes compositions, dont certaines sont :
1) Alliage 260 – Il comprend 70 % de cuivre et 30 % de zinc. La raison en est son excellente capacité à travailler à froid, ce qui le rend adapté à des choses telles que les accessoires de quincaillerie et les douilles de munitions.
2) L'alliage 272 contient du Zn à raison de 33 %. Cela améliore sa soudabilité, ce qui le rend populaire dans les industries et la construction.
3) Faible teneur en plomb/Haute usinabilité/Applications de l’industrie de la plomberie : Alloy330.
4) Il existe également du laiton de montre qui présente une bonne usinabilité et est donc utilisé principalement pour les pièces de précision des montres, des horloges, entre autres, nommées alliage 353 autres que ce nom.
5) Également appelé alliage de laiton de décolletage 360, qui se trouve être le type de laiton le plus couramment utilisé ; il possède des propriétés d'usinage exceptionnelles permettant des opérations de coupe à grande vitesse et convient donc pour une utilisation dans les raccords de tuyauterie, les vannes, les fixations, etc.
6) Le bronze architectural est un autre nom pour l'alliage 385 et est préféré en raison de sa haute intégrité structurelle. Il peut s'agir de canaux, de tubes carrés, de moulures de main courante, etc. qui sont utilisés dans la construction et les systèmes de construction.
7) Un autre type appelé Alloy464 ou laiton marine est très résistant à la corrosion par l'eau de mer ; il peut être facilement formé par thermoformage et peut également être soudé, étiré ainsi que plié, entre autres.
Applications du laiton
Les propriétés mécaniques supérieures du laiton, associées à sa résistance à la corrosion, le rendent important dans de nombreuses industries.
- L'industrie électrique l'utilise souvent dans la fabrication de connecteurs et d'interrupteurs.
- Vannes de conduite d'eau pour systèmes de tuyauterie
- Fabrication d'instruments de musique
- Engrenages et fixations
Qu'est-ce que le bronze ?
Le bronze peut être défini comme un alliage composé principalement de cuivre et d'étain, bien que parfois d'autres éléments tels que l'aluminium, le magnésium, le phosphore, le plomb, etc. soient ajoutés pour améliorer ses performances. La première utilisation répandue du bronze remonte probablement aux civilisations anciennes, où il était principalement utilisé pour fabriquer des armes et des outils. Son excellente résistance à la corrosion et ses propriétés mécaniques en ont fait le métal de choix pour de nombreuses utilisations. En même temps, il est plus dur que le cuivre pur et offre de meilleures capacités de coulée.
Propriétés du Bronze
-Forte résistance à la corrosion notamment dans l’eau de mer et divers produits chimiques.
-La dureté du bronze est généralement supérieure à celle du cuivre pur.
-Il possède une bonne fluidité et des propriétés de remplissage qui le rendent idéal pour le moulage de pièces complexes.
-Ne se casse pas facilement lorsqu'il est plié d'avant en arrière à plusieurs reprises (fatigue).
Catégories de bronze disponibles
Selon leur composition, il existe plusieurs sortes de bronze :
- Alliage 932 : bronzes à l'étain à haute teneur en plomb qui sont couramment utilisés dans les bagues, les joints ainsi que les composants sans pression.
- Alliage 954 : l'aluminium-bronze est très résistant et est donc utilisé pour soutenir les équipements et les installations industrielles.
Applications du Bronze
Divers domaines dont l’industrie, la machinerie ainsi que la construction nécessitent l’utilisation du bronze. Il est choisi pour couler des sculptures ou d’autres objets décoratifs en raison de sa capacité à résister à la rouille tout en étant esthétiquement agréable. Mécaniquement parlant, les roulements, les engrenages, les vannes et de nombreuses autres pièces mécaniques contiennent souvent du bronze, en particulier lorsqu'il s'agit d'applications résistantes à l'usure ou à la corrosion.
Qu'est-ce que le cuivre?
Il s’agit d’un métal rouge brunâtre, souple et pliable, doté d’une grande conductivité thermique et électrique. Si le cuivre est oxydé, il se développe en patine verte et a une couleur rouge-orange. On le trouve naturellement sous forme de métal libre ou dans des minéraux tels que la copperite et la covellite. Le matériau possède de bonnes conductivités électriques et thermiques, ce qui en fait le meilleur choix pour la production d'appareils électriques et d'échangeurs de chaleur.
Propriétés du cuivre
- Conductivité électrique et thermique
- Ductilité et malléabilité
- Résistance à la corrosion
- Propriétés antibactériennes naturelles
- Il peut être recyclé et réutilisé
- Esthétique
Qualités de cuivre disponibles
La différenciation du laiton, du bronze et du cuivre est possible, entre autres, par la couleur, la composition et les propriétés spécifiques. Voici quelques facteurs clés qui vous aideront à les distinguer :
Couleur
- Laiton : se présente généralement en couleur or jaunâtre ; une présence de zinc lui donne son aspect jaunâtre.
- Bronze : Ses couleurs brunes ou brun rougeâtre le différencient normalement. Il est généralement plus foncé que le laiton en raison de sa composition plus en étain.
- Cuivre : L’élément a sa couleur rouge orange typique. Il est brillant et se distingue facilement des autres métaux.
Composition
- Laiton : Le cuivre et le zinc constituent les principaux composants du laiton. L'alliage spécifique détermine le pourcentage de zinc dans le laiton qui varie de 15 % à 40 %.
- Bronze : Un autre alliage largement utilisé à des fins de moulage est le bronze. Normalement, le bronze contient du cuivre qui peut être d'environ 88 % tandis que l'étain en contient environ 12 %.
- Cuivre : Le cuivre pur ne contient aucun élément d'alliage d'importance mais doit être constitué d'au moins 99.9 %.
Propriétés
- Laiton : Ce métal a une bonne conductivité et est malléable. Les applications nécessitant à la fois une formabilité et une conductivité électrique utilisent souvent ce métal de manière intensive.
- Bronze : Le bronze est plus dur et moins sensible à la corrosion que la plupart des autres métaux, y compris le laiton. On le retrouve dans des sculptures, des instruments de musique et des roulements, entre autres.
- Cuivre : Étant relativement mou, le cuivre pur peut être plié assez facilement. Le câblage électrique, les canalisations ainsi que les ustensiles utilisent cet excellent conducteur.
Densité
- Laiton : A densité généralement comprises entre celles du cuivre et du bronze.
- Bronze : Sa densité est plus élevée que celle du laiton en raison de la densité plus élevée de l’étain.
- Cuivre : Alors que la plupart des alliages composés de titane ou de nickel ont des densités proches de 10 g/cm^3, la densité du cuivre pur s'élève à environ 8.96, ce qui le rend moins dense que la plupart des alliages de laiton et de bronze.
Choisir le bon matériau pour vos projets : laiton, bronze et cuivre
Voici quelques conseils qui peuvent vous aider à choisir le matériau idéal pour différents usages :
1. Le besoin de conductivité
Si votre application nécessite une conductivité électrique élevée, choisissez le cuivre : le cuivre pur est de qualité supérieure et constitue un choix exceptionnel en raison de sa conductivité experte. Sa conduction de l'électricité est secondée par le laiton ; cependant, il est légèrement inférieur au cuivre pur.
2. Solidité et résistance à la corrosion
Choisissez le bronze plutôt que le laiton : les bronzes ont des propriétés mécaniques plus élevées que les laitons ainsi qu’une bonne résistance à la corrosion. Par conséquent, le bronze fonctionne bien lorsqu’une plus grande résistance ainsi qu’une meilleure ténacité sont nécessaires, comme pour les sculptures, les ustensiles ou les horloges, etc.
3. Exigence décorative et apparence
Choisissez plutôt le laiton : en raison de sa coloration semblable à l’or, il est couramment utilisé dans les tissus d’ameublement et les ornements de meubles, entre autres comme objet de décoration. En plus de cela, il a un look magnifique qui le rend attrayant.
4. Facteurs de coût
Choisissez soit le laiton, soit le cuivre : il est généralement coûteux d'acheter du cuivre pur, tandis que l'ajout de zinc rend le laiton plus abordable. Tenez donc compte du coût lorsque vous décidez lequel choisir.
5. Durabilité à l'usure
Préférez le bronze au laiton : les alliages à base d'étain ont une meilleure résistance à l'usure, ce qui les rend adaptés aux applications à usure constante, notamment les roulements, les engrenages, etc., soumis à une fatigue cyclique fréquente ou à des changements environnementaux.
