CuCrZr Cuivre Chrome Zirconium

CuCrZr Copper Chrome Zirconium, également connu sous le nom de C18150, est un alliage de cuivre à durcissement par précipitation caractérisé par sa conductivité électrique exceptionnelle, sa résistance améliorée et sa résistance au ramollissement à des températures élevées, ce qui le rend parfaitement adapté aux applications dans l'industrie électrique et électronique, telles que contacts et connecteurs électriques à haute résistance.

RWMA Classe II

Largement utilisé pour les électrodes de soudage par résistance de type capuchon. Les preuves suggèrent qu'il peut fournir moins d'adhérence et résister à la déformation plus longtemps que son homologue cuivre-chrome dans certaines situations spécifiques.

Utilisations typiques du cuivre chrome zirconium CuCrZr :

CONSOMMATEUR:Pistolets à souder de type crayon et légers : pointes, extensions de tige

ÉLECTRIQUE:Électrodes de soudage par résistance

INDUSTRIEL:Électrodes de soudage, disques de soudage, pointes et rallonges de tige

Abstrait

CuCrZr est un alliage à durcissement par précipitation, utilisé pour ses bonnes propriétés électriques et thermiques combinées à des propriétés mécaniques élevées. L’utilisation des technologies de fabrication additive, et plus particulièrement du procédé de fusion laser sur lit de poudre (L-PBF), permet de concevoir des pièces très complexes telles que des échangeurs de chaleur CuCrZr compacts et efficaces. Une compréhension supplémentaire de la métallurgie spécifique du CuCrZr au cours de ce processus de fabrication est encore nécessaire pour tirer pleinement parti de ces possibilités. Ce travail visait (i) à clarifier l'impact du procédé L-PBF et des traitements thermiques post-fabrication sur la microstructure de l'alliage L-PBF CuCrZr, (ii) à déterminer les propriétés mécaniques et électriques correspondantes et (iii) à quantifier les contributions des différents mécanismes de renforcement à l'échelle nanométrique (nano-précipitation, dislocations, solution solide, affinement granulométrique) en fonction des différents traitements thermiques. Les microstructures des échantillons de CuCrZr sont soigneusement analysées à différentes échelles grâce à la microscopie électronique à balayage et à transmission, mettant en évidence l'effet des différents traitements thermiques. Dans tous les échantillons traités thermiquement, les nano-précipités de Cr sont uniformément dispersés dans la matrice de Cu ; peu de nano-précipités de Zr sont observés soit aux joints de grains, à côté des nano-précipités de Cr, soit à l'intérieur de la matrice de Cu. De plus, la taille moyenne des grains, la densité de dislocation, le rayon moyen et la fraction volumique des nano-précipités de chrome sont mesurés. Ces données sont introduites dans les mécanismes de durcissement identifiés pour estimer les limites d'élasticité (YS) des différentes microstructures CuCrZr analysées. Les résultats sont comparés aux valeurs expérimentales, y compris celles d'un CuCrZr corroyé traité thermiquement, et discutés. Une bonne corrélation est trouvée entre les valeurs calculées et expérimentales. Pour la première fois, les principaux mécanismes de durcissement du L-PBF CuCrZr sont quantifiés et l'intérêt de la voie du procédé « L-PBF + Direct Age Hardening (DAH) » pour obtenir une quantité élevée de nano-précipités de Cr est confirmé. Le DAH appliqué aux matériaux L-PBF offre des propriétés mécaniques élevées (dureté 184 HV1, YS=527 MPa, UTS=585 MPa) tout en gardant un bon allongement (14 %) et une bonne conductivité électrique (42 MS.m⁻¹). Ces résultats sont dus à une combinaison entre (i) une densité élevée de nano-précipités de Cr, conduisant à un fort durcissement par précipitation, et (ii) une forte densité de dislocations associée à la présence de cellules de solidification restantes.

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