C28000 est la désignation UNS pour l'alliage de cuivre-zinc corroyé 60/40 que l'industrie appelle le métal Muntz depuis le XIXe siècle. L'état recuit solide, noté O60 sous la nomenclature d'état ASTM B601, est un état d'alimentation entièrement recristallisé produit par un recuit final après laminage à froid. Les tôles ainsi fournies allient une résistance modérée à une ductilité très élevée, c'est pourquoi elles sont choisies chaque fois qu'un composant doit être embouti, filé, plié ou frappé avant sa mise en service. Ce guide définit les limites de composition, les désignations équivalentes, les options de trempe, les propriétés typiques, les tailles de stock et le comportement de fabrication de la feuille C28000 recuite solide.
Composition de la tôle de laiton forgé 60/40
L'alliage est une solution solide de cuivre-zinc avec des résidus étroitement contrôlés. Étant donné que la teneur en zinc est élevée, le matériau est une structure alpha-bêta à deux phases à température ambiante, et c'est cette structure qui donne à la feuille son équilibre utile entre résistance et formabilité.
| Élément | Contenu, % en poids | Fonction ou point de contrôle |
|---|---|---|
| Cuivre (Cu) | 59.0 - 63.0 | Élément d'alliage principal, définit le rapport alpha-bêta |
| Plomb (Pb) | 0,30 maximum | Résiduel; une pratique de fusion à faible-plomb peut être fournie |
| Fer (Fe) | 0,07 maximum | Résiduel, contrôlé pour protéger la ductilité |
| Zinc (Zn) | Reste | Bilan de la composition |
| Autres éléments | 0,5 maximum au total | Limite habituelle des spécifications d'achat |
Le fait de maintenir le cuivre à l'intérieur de la fenêtre de 59.0 - 63.0 % maintient l'équilibre des phases stable d'une chaleur à l'autre. De petits changements dans cet équilibre modifient à la fois la dureté recuite et la vitesse à laquelle la tôle durcit, de sorte que la gamme de cuivre constitue le contrôle de composition le plus important pour une opération de formage.
Désignations équivalentes et normes de produits
| Système | Désignation |
|---|---|
| UNS (États-Unis) | C28000 |
| FR | CW509N, CuZn40 |
| VACARME | 2.0360, CuZn40 |
| OIN | CuZn40 |
| BS | CZ109 |
| JIS | C2801 |
| GB (Chine) | H62 |
Les feuilles, plaques et bandes de cette composition sont commandées selon ASTM B36/B36M, ASTM B152/B152M ou EN 1652. La désignation de l'état de trempe suit ASTM B601, les tests mécaniques sont effectués selon ASTM E8/E8M en traction et ASTM E18 pour la dureté, et la taille des grains est rapportée selon ASTM E112 lorsqu'elle est spécifiée. Dans le système JIS, le code correct pour la feuille CuZn40 est C2801 ; la désignation C3712 d'aspect similaire-appartient à une famille de laitons de décolletage au plomb-et ne doit pas être appliquée à cet alliage.
Ce que le recuit solide fait à la feuille
Le laminage à froid augmente la résistance et la dureté en accumulant des dislocations dans le réseau. Le recuit solide inverse l’écrouissage par recristallisation. Les recuits de production pour le laiton 60/40 s'effectuent normalement entre environ 425 degrés et 650 degrés, et la température et le trempage sont choisis pour atteindre une granulométrie cible plutôt que simplement pour ramollir le métal. Un grain grossier facilite l'emboutissage profond mais laisse une surface de peau d'orange- après le formage, tandis qu'un grain fin donne une finition plus lisse à une contrainte d'écoulement légèrement plus élevée. Les traitements de soulagement des contraintes-appliqués aux pièces déjà formées sont effectués beaucoup plus bas, dans la plage de 250 - 325 degrés, afin que la résistance acquise lors du travail à froid soit conservée. Contrairement aux bronzes d'aluminium, cet alliage ne durcit pas sensiblement lors d'un refroidissement rapide après recuit, la vitesse de refroidissement n'est donc pas une variable critique.
Propriétés typiques de l'O60 recuit C28000
Les figures ci-dessous sont représentatives du produit O60 commercial et sont données à titre indicatif uniquement. Les minimums et maximums autorisés sont toujours ceux indiqués dans les spécifications de commande.
| Propriété | Valeur typique, recuit (O60) |
|---|---|
| Résistance à la traction | 310 - 400 MPa (45 - 58 ksi) |
| Limite d'élasticité, compensation de 0,2 % | 105 - 275 MPa (15 - 40 ksi) |
| Allongement en 50 mm (2 po) | 40 % et plus |
| Dureté | 45 - 65 HRB |
| Propriété physique | Valeur typique |
|---|---|
| Densité | 8,39 g/cm³ (0,303 lb/po³) |
| Plage de fusion | 900 - 940 degrés (1652 - 1724 degrés F) |
| Conductivité thermique | environ 120 W/(m·K) |
| Conductivité électrique | environ 28 % SIGC |
| Coefficient de dilatation thermique | 20,6 µm/(m· degré ) sur 20 - 300 degré |
| Capacité thermique spécifique | 377 J/(kg·K) |
| Module d'élasticité | environ 110 GPa (16 × 10&sup6; psi) |
Étant donné que l'état recuit est entièrement ramolli, les propriétés sont indiquées sous forme de plages : la bobine fabriquée sur une cible à gros grain-se trouve près de l'extrémité molle des bandes de traction et de dureté, tandis que le produit à grain fin-affiche les chiffres de rendement plus élevés.
Tailles de stock et formes disponibles
| Formulaire | Épaisseur | Largeur | Longueur |
|---|---|---|---|
| Feuille et plaque | 0.3 - 50 mm | 300 - 1200 mm | 1000 - 3000 mm |
| Bande et bobine | 0.05 - 3.0 mm | 10 - 500 mm | Bobine, coupée à longueur sur demande |
Les feuilles et les plaques sont les principales formes utilisées dans les travaux de construction et de fabrication, tandis que les bandes plus légères alimentent les presses à estampage et à connecteurs à grande vitesse-. Le matériau est fourni avec une finition usinée ou des surfaces recuites brillantes, polies, huilées et brossées-en fonction des exigences cosmétiques et de corrosion du produit final.
Notes de formage, d'assemblage et de corrosion
Pliage :l'état doux tolère un rayon de courbure intérieur serré, de l'ordre de la moitié de l'épaisseur de la tôle pour des épaisseurs minces ; le rayon doit être augmenté à mesure que l'épaisseur augmente ou que la tôle est travaillée jusqu'à un état plus dur.
Emboutissage profond :un allongement élevé permet un étirage en plusieurs-étapes, avec des recuits inter-étapes programmés avant que le matériau ne manque de ductilité.
Soudure et brasage :l'alliage est facilement assemblé par brasage tendre et par brasage avec des charges à base d'argent-ou de cuivre-phosphore ; les résidus de flux doivent être éliminés pour éviter des taches ultérieures.
Soudage par fusion :non recommandé pour le laiton 60/40 car le zinc se volatilise à partir du bain de soudure et produit des joints poreux ; le brasage, le rivetage ou la fixation mécanique sont préférés.
Corrosion:Le C28000 n’est pas inhibé contre la dézincification. Pour le service d'eau contenant du chlorure-, stagnante ou marine, une qualité inhibée telle que le laiton de l'amirauté arsenicale C44300 est le choix correct.
Applications typiques
Garnitures architecturales et ornementales, grilles et panneaux décoratifs
Appareils et accessoires de plomberie, y compris les écussons et les plaques de garniture
Quincaillerie générale, fermetures, charnières et ferrures estampées
Petites pièces mécaniques, supports et composants usinés légèrement chargés
Objets de décoration et signalétique réalisés par gravure, gaufrage ou filage
Foire aux questions
Q : Le C28000 est-il le même matériau que le métal Muntz ?
Oui. Le métal Muntz est le nom traditionnel du laiton corroyé 60/40, nominalement 60 % de cuivre et 40 % de zinc, et il est identique à UNS C28000, à EN CW509N et à CuZn40.
Q : Que signifie l’état de recuit solide dans la pratique ?
Cela signifie que la tôle est livrée dans l'état doux O60 entièrement recristallisé après un recuit final. Le matériau est le plus ductile, avec la résistance et la dureté les plus faibles des états standard.
Q : En quoi la cartouche C28000 diffère-t-elle de la cartouche en laiton C26000 ?
Le C26000 est du laiton 70/30 avec une teneur en cuivre plus élevée, une meilleure résistance à la dézincification et une résistance moindre. Le C28000 est un laiton 60/40 avec plus de zinc, une résistance plus élevée et un coût par kilogramme inférieur, mais une résistance à la corrosion réduite dans l'eau agressive.
Q : Quelles normes doivent être mentionnées sur un bon de commande ?
Citez ASTM B36/B36M ou ASTM B152/B152M pour les tôles, plaques et bandes, EN 1652 pour les projets européens, plus la désignation de trempe de l'ASTM B601 et la granulométrie requise si la pièce doit être emboutie profondément.
Q : La feuille C28000 peut-elle être soudée ?
Le soudage par fusion n'est pas conseillé car le zinc se vaporise et le joint devient poreux. Le brasage avec une charge à base d'argent-, le brasage tendre ou la fixation mécanique donnent tous des résultats fiables.
Q : Le C28000 convient-il aux canalisations d’eau de mer ou aux plaques tubulaires ?
Non. La composition 60/40 non inhibée est sujette à la dézincification dans l'eau contenant du chlorure-. Le laiton d'amirauté inhibé tel que le C44300 est utilisé à la place pour les échangeurs et les condenseurs refroidis à l'eau de mer-.
