C21000 contre C22000
Le C21000 et le C22000 sont deux alliages de cuivre commercialement importants qui occupent la catégorie des « laitons rouges », positionnés entre le cuivre pur et les laitons traditionnels. Bien qu'ils puissent sembler similaires à première vue, leurs subtiles différences de composition donnent des caractéristiques de performance distinctes qui les rendent adaptées à des applications spécifiques. Cette analyse technique fournit une comparaison complète pour guider la sélection des matériaux.
Composition et classification fondamentales
La principale différence entre ces alliages réside dans leur teneur en zinc, qui modifie fondamentalement leurs propriétés.
| Aspect composition | C21000 (Métal à dorure commerciale, 95 % Cu) | C22000 (Bronze commercial, 90 % Cu) |
|---|---|---|
| Teneur en cuivre (Cu) | 94.0 - 96.0% | 89.0 - 91.0% |
| Teneur en zinc (Zn) | 4.0 - 6.0% | 9.0 - 11.0% |
| Autres éléments | Peut contenir inférieur ou égal à 0,05 % de Pb, inférieur ou égal à 0,10 % de Fe | Peut contenir inférieur ou égal à 0,05 % de Pb, inférieur ou égal à 0,05 % de Fe |
| Numéro UNS | C21000 | C22000 |
| Noms communs | Dorure Métal, Laiton 95/5 | Bronze commercial, laiton 90/10 |
| Famille d'alliages | Haute-Alliage de cuivre/Laiton rouge | Laiton rouge |
Propriétés mécaniques et physiques
La teneur accrue en zinc du C22000 entraîne un changement notable du comportement mécanique.
| Propriété | C21000 | C22000 | Implication technique |
|---|---|---|---|
| Résistance à la traction (recuit) | ~ 35 ksi (240 MPa) | ~ 40 ksi (275 MPa) | Le C22000 offre une résistance de base environ 15 % plus élevée. |
| Limite d'élasticité (recuit) | ~ 12 ksi (80 MPa) | ~ 14 ksi (95 MPa) | Le C22000 présente une résistance légèrement supérieure à la déformation permanente. |
| Allongement (recuit) | ~ 40% | ~ 45% | Le C22000 est généralement plus ductile à l’état doux. |
| Dureté (Rockwell F, recuit) | ~ 40 FRH | ~ 50 HRF | Le C22000 est mesurablement plus dur dans les mêmes conditions de trempe. |
| Module d'élasticité | ~ 18 x 10⁶ psi (124 GPa) | ~ 17 x 10⁶ psi (117 GPa) | Les deux ont une rigidité similaire ; Le C21000 est légèrement plus rigide. |
| Densité | ~ 0,323 lb/po³ (8,94 g/cm³) | ~ 0,318 lb/po³ (8,80 g/cm³) | Le C22000 est légèrement moins dense en raison de sa teneur plus élevée en zinc. |
| Plage de fusion | ~ 1880-1970 degrés F (1027-1077 degrés) | ~ 1825-1880 degrés F (996-1027 degrés) | Le C22000 a un point de fusion plus bas, ce qui affecte le soudage/brasage. |
| Couleur | Cuivre riche et rougeâtre- (très proche du cuivre pur) | Chaud, saumon-rouge ou rougeâtre-or | C21000 est plus rouge ; Le C22000 a une teinte dorée plus distincte. |
Caractéristiques de performances
Ces propriétés déterminent le comportement de chaque alliage dans les environnements de service et les processus de fabrication.
| Facteur de performance | C21000 | C22000 | Analyse comparative |
|---|---|---|---|
| Résistance à la corrosion | Excellent, très proche du cuivre pur. Résistance supérieure à la dézincification, à la corrosion atmosphérique et hydrique. | Très bon, mais légèrement plus sensible à la dézincification que le C21000 dans les eaux agressives. Toujours excellent pour la plupart des environnements. | Le C21000 est supérieur dans les environnements hautement corrosifs, en particulier là où la dézincification présente un risque. |
| Conductivité électrique | ~56 % SIGC (Excellent) | ~44 % SIGC (très bon) | Le C21000 est nettement meilleur (conductivité ≈27 % plus élevée). Critique pour les applications électriques. |
| Conductivité thermique | ~234 W/m·K (élevé) | ~159 W/m·K (Modéré-Élevé) | Le C21000 est supérieur pour les applications de transfert de chaleur. |
| Formabilité (travail à froid) | Bien. Ductile et adapté au pliage et au formage. | Excellent. Une de ses caractéristiques remarquables. Capacité supérieure d'emboutissage profond et de pliage. | Le C22000 est nettement plus formable, en particulier pour les emboutissages sévères et les formes complexes. |
| Usinabilité | Mauvais (20 % de laiton de décolletage-C36000). Gummy, a tendance à adhérer aux outils. | Passable (30% de C36000). Mieux que le C21000 mais toujours pas idéal pour l'usinage de gros volumes. | Le C22000 est meilleur, mais aucun des deux n'est considéré comme un alliage d'usinage gratuit. Les deux nécessitent des outils tranchants et des lubrifiants appropriés. |
| Joignabilité | Excellent pour le brasage, le brasage et le soudage. | Excellent pour le brasage, le brasage et le soudage. | Comparable. Les deux sont faciles à assembler en utilisant des techniques standard pour les alliages de cuivre. |
| Résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte (SCC) | Très résistant. | Bonne résistance, mais légèrement plus sensible que le C21000 en raison d'une teneur plus élevée en Zn. | Le C21000 présente un avantage dans les environnements propices au SCC (par exemple, l'ammoniac). |
Applications typiques
Applications principales pour C21000 :
Composants électriques et thermiques : contacts à ressort, bornes, connecteurs, tubes d'échangeur de chaleur et guides d'ondes où la conductivité est primordiale.
Architecture sensible à la corrosion- : toiture, solins, gouttières et éléments décoratifs où une exposition à long-terme et une esthétique en cuivre pur sont nécessaires.
Pièces de monnaie et médaillons : la partie « rouge » des pièces bi-métalliques et des objets commémoratifs de haute-qualité.
Bullet Jackets : Pour certaines munitions spécialisées.
Applications principales pour C22000 :
Pièces étirées et formées : noyaux de radiateur, coques d'échangeur de chaleur, tuyaux flexibles, soufflets et formes architecturales complexes.
Grilles et mailles : écrans, filtres et grilles décoratives qui nécessitent un formage approfondi.
Quincaillerie et fixations : produits de visserie, boulons, écrous et raccords de plomberie qui bénéficient de sa résistance et de sa formabilité.
-Aspect "Bronze" économique : applications telles que les accessoires de bijoux, les plaques signalétiques et les emblèmes où la couleur saumon-rouge/or est souhaitable et où une formabilité supérieure est nécessaire.
Comment choisir
| Votre exigence principale est... | Alliage recommandé | Raisonnement |
|---|---|---|
| Conductivité électrique ou thermique maximale | C21000 | Sa conductivité est nettement plus proche de celle du cuivre pur. |
| Résistance optimale à la corrosion/dézincification | C21000 | La faible teneur en zinc minimise le lessivage sélectif dans les eaux dures. |
| Une couleur la plus proche du cuivre pur | C21000 | Il conserve la riche couleur rouge cuivrée classique. |
| Formabilité supérieure pour l'emboutissage profond ou le pliage sévère | C22000 | Son excellente ductilité en fait le choix privilégié pour les formages complexes. |
| Résistance mécanique supérieure (dans le même état) | C22000 | La teneur plus élevée en zinc offre une plus grande résistance et dureté. |
| Une couleur rouge dorée-plus chaude à un coût inférieur à celui du C21000 | C22000 | Il offre une esthétique recherchée à un coût de matériau légèrement inférieur (moins de cuivre). |
| Un équilibre entre bonne conductivité et bonne formabilité | Évaluer les deux | C21000 if conductivity is >50% critical. C22000 if formability is >50% critique. |
Notre usine
Notre offre couvre une gamme complète de produits en cuivre et en alliages de cuivre hautes-performances adaptés à diverses applications industrielles. Nous fournissons des tubes en cuivre d'ingénierie de précision-pour les systèmes CVC et de réfrigération, des feuilles et des plaques pour le revêtement architectural et les composants électriques, des tiges et des barres pour l'usinage et la fabrication, des fils à des fins conductrices et mécaniques, ainsi que des bandes et des feuilles pour les industries électronique et automobile. Tous les produits sont disponibles dans divers alliages -, notamment le cuivre pur, le laiton, le bronze, le bronze phosphoreux, le cuivre-nickel et les alliages spéciaux -, et peuvent être fournis dans des tailles standard ou des dimensions, trempes et finitions personnalisées pour répondre à vos spécifications exactes.
