La barre extrudée est le point de départ de la plupart des composants en laiton usinés. L'itinéraire d'extrusion détermine le débit du grain, la rectitude et la qualité de la surface, et la passe finale de finition à froid détermine l'état ; compris ensemble, ils expliquent pourquoi les barres extrudées en laiton C28000 s'usinent proprement, résistent au service humide et acceptent toujours le filetage et le formage léger.
La voie d'extrusion pour la barre C28000
Le C28000 est un alliage de cuivre-zinc 60/40 contenant à la fois des phases alpha et bêta. La phase bêta est ductile à température élevée, ce qui rend exactement l'alliage extrudable : les billettes sont chauffées dans une plage dans laquelle la structure se déforme en douceur, généralement entre environ 650 degrés et 780 degrés, et sont poussées à travers une filière pour produire le profil de la barre. L'extrusion est suivie d'un refroidissement contrôlé, d'un redressage et, lorsqu'un revenu est requis, d'un étirage à froid ou d'une finition à froid.
Étant donné que l'alliage passe par une étape chaude, la barre extrudée présente un écoulement de grains fin et aligné axialement. Ce flux est la raison pour laquelle les barres extrudées et étirées sont préférées aux barres usinées-à partir de-plaques pour les pièces chargées en tension, telles que les tiges de valve et les tiges filetées.
Contrôle de la composition et équivalents de qualité
La fenêtre de composition pour la qualité UNS est fixée par les normes ASTM pour la forme du produit : cuivre 59,0 – 63,0 %, zinc pour le reste, le plomb, le fer et autres impuretés étant maintenus dans les limites résiduelles basses de la norme applicable. Les acheteurs travaillant sur des dessins chinois ou japonais rencontrent fréquemment le même alliage sous d'autres désignations, et la correspondance est résumée ci-dessous.
| Système | Désignation | Teneur en cuivre |
|---|---|---|
| UNS | C28000 (métal Muntz) | 59.0 – 63.0 % |
| Chine, barre tirée | H62, GB/T 4423 | 60.5 – 63.5 % |
| Japon, tige et barre | C2800, JIS H3250 | 59.0 – 63.0 % |
| Ancienne désignation européenne | CuZn40 | environ 60 % nominal |
Les trois spécifications décrivent la même famille de laiton 60/40, avec de petites différences dans la bande de cuivre et dans le contrôle des éléments résiduels. Lorsqu'un dessin cite une nuance chinoise et que le certificat délivré cite l'équivalent UNS, la gamme de cuivre de la nuance commandée fait toujours foi.
Performance mécanique par état
Les barres extrudées et étirées sont classées par état sous le système de désignation ASTM B601, et la norme en vigueur indique la résistance à la traction minimale et l'allongement minimum pour chaque ligne d'état. Les tendances de performances avec lesquelles le concepteur travaille sont cohérentes :
| Condition | Force | Ductilité | Utilisation typique |
|---|---|---|---|
| Extrudé à chaud, recuit | Inférieur | Le plus haut | Usinage lourd, pliage, formage |
| Lumière dessinée | Modéré | Bien | Pièces usinées générales |
| Dur dessiné | Plus haut | Modéré | Goujons filetés, entretoises |
| Très dur | Le plus haut | Limité | Pièces d'usure, raccords rigides |
Les valeurs d'acceptation doivent toujours être extraites de la ligne de trempe commandée ; le tableau de tendances ci-dessus décrit le comportement relatif et ne remplace pas la norme.
Comportement physique, d'usinage et de finition
Constantes physiques :densité 8,39 g/cm³, plage de fusion d'environ 900 à 940 degrés, conductivité électrique d'environ 28 % IACS à l'état recuit, conductivité thermique d'environ 120 W/(m·K), module d'élasticité d'environ 103 GPa.
Usinage:la phase bêta brise les copeaux, de sorte que l'alliage s'usine bien avec un outillage à râteau positif, des arêtes vives et un liquide de refroidissement par inondation ; l'usure des outils est modérée et la finition de surface est constante sur les tours automatiques.
Travail à froid :l'alliage durcit rapidement, de sorte que le formage à froid se limite au pliage, au frappement et à l'étirage léger, avec un recuit entre les opérations lorsque la réduction s'accumule.
Adhésion:la soudure et le brasage sont simples ; le soudage par fusion nécessite un apport de chaleur contrôlé pour limiter les pertes de zinc.
Finition des surfaces :la barre peut être polie, laquée, étamée ou plaquée après un nettoyage standard, et la couleur vive reste souvent exposée sur les pièces décoratives.
Points d'inspection qui décident de l'acceptation
Certificat d'analyse montrant le cuivre, le zinc et les éléments résiduels à l'intérieur des limites de la teneur commandée.
Résultat des tests de traction et d'allongement correspondant à la ligne de trempe commandée.
Diamètre, ovalité, rectitude et longueur mesurés par rapport aux tolérances convenues.
État de la surface vérifié pour les marques d'extrusion, les recouvrements, les coutures et les dommages de manipulation.
Le flux des grains et la solidité interne sont évalués là où la pièce sera fortement chargée ou usinée avec des coupes profondes.
FAQ
Q : Pourquoi utilise-t-on des barres extrudées à la place des barres coulées ?
L'extrusion consolide le métal et produit un flux axial continu de grains, offrant une meilleure résistance et un usinage plus cohérent qu'une structure coulée.
Q : Quelle est la teneur en cuivre de la barre extrudée C28000 ?
La qualité UNS est spécifiée entre 59,0 et 63,0 % de cuivre, le reste étant du zinc ; la qualité chinoise H62 du GB/T 4423 est spécifiée entre 60,5 et 63,5 % de cuivre.
Q : La barre C28000 extrudée peut-elle être formée à froid après la livraison ?
Le cintrage et le matriçage légers sont pratiques, mais l'alliage durcit rapidement, donc un formage lourd nécessite une opération de recuit.
Q : Quelle trempe est la meilleure pour l’usinage automatique ?
Un état légèrement étiré ou recuit offre la meilleure combinaison de formation de copeaux et de durée de vie de l'outil ; l'humeur exacte est confirmée par rapport à la norme de la ligne commandée.
Q : Comment la rectitude des barres est-elle contrôlée ?
En redressant après extrusion et étirage, puis en inspectant par rapport à la tolérance de rectitude convenue sur la commande.
Q : La barre C28000 extrudée convient-elle au service humide ?
Oui. L'alliage résiste bien à l'eau douce, à l'air marin et aux embruns salés, la chimie de l'eau étant revue là où des chlorures continus sont présents.
