Alliage de cuivre C10500 Composition, propriétés et utilisations

La composition chimique de l'alliage C105 est constituée de 99 % de cuivre associé à 0,9-1,4 % de nickel et 0,05-0,35 % de fer. Ces éléments confèrent à l'alliage diverses caractéristiques souhaitables, notamment une bonne formabilité, une résistance à des températures élevées, une excellente soudabilité et une résistance à la corrosion atmosphérique.

Les propriétés mécaniques de la nuance C105 comprennent une résistance à la traction (Rm) de 400-550 MPa (58-81 ksi), une limite d'élasticité (Rp0,2) de 60 MPa (9 ksi) ou plus selon la formulation choisie par le fabricant ; la dureté (HB) se situe généralement entre 50-80 HBW ; l'allongement (A50) est généralement de 28 %, tandis que la résistance au cisaillement est d'environ 150 MPa (22 ksi).

Les propriétés physiques de l'alliage de cuivre C105 comprennent une densité de 8,89 g/cm3 ; un point de fusion de 1040 degrés ; un coefficient de dilatation thermique de 9×10−6/K ; une résistivité électrique à 20 degrés de 0,55×10−6 Ω·m ; une capacité thermique spécifique à 20 degrés de 386 J/(kg·K) ; un module d'élasticité de 183 GPa ; une conductivité thermique de 140 W/(m·K).

En raison de sa combinaison impressionnante de propriétés mécaniques telles qu'une résistance élevée à la traction et une bonne formabilité, ainsi que de son excellente conductivité électrique à des températures élevées, le cuivre C105 peut être utilisé pour une grande variété d'applications dans diverses industries telles que l'ingénierie aérospatiale, les centrales électriques ou l'électronique grand public pour ne citer que quelques exemples.

Le cuivre C105 présente une excellente résistance à la corrosion atmosphérique par rapport à d'autres matériaux en raison de sa teneur élevée en nickel, ce qui l'aide à résister à l'oxydation dans l'air à des températures plus élevées que celles que d'autres alliages pourraient supporter dans des conditions similaires sans aucun revêtement ou protection supplémentaire appliqué à la surface comme de la peinture ou du placage, etc.

Le cuivre C105 n'est pas recommandé pour le traitement thermique car il ne peut pas être durci ou renforcé par ce processus puisqu'il présente déjà des niveaux de dureté relativement élevés en raison de sa composition chimique composée principalement de cuivre combiné à de petites quantités de fer et de nickel, qui sont connus pour leur dureté même sans traitement thermique les augmentant davantage.

Lors de l'usinage du cuivre C105, la vitesse de coupe doit être maintenue basse en raison du fait que cet alliage ne contient aucun élément de coupe libre qui aiderait à augmenter les temps de traitement pendant les processus d'usinage tels que le tournage, le perçage, etc. Un lubrifiant doit également être utilisé lors de l'usinage de ce matériau afin de réduire le frottement généré à des vitesses plus élevées qui pourraient entraîner une défaillance prématurée de certains composants, en particulier s'ils sont usinés à partir de feuilles plus minces plutôt qu'à partir de blocs plus épais, etc.

Le soudage est possible sur le cuivre C105 mais uniquement grâce à des techniques spéciales telles que le soudage TIG, où des gaz inertes sont utilisés afin de protéger le métal en fusion de l'oxydation lors de la formation du bain de soudure - ces techniques nécessitent des niveaux de compétence plus élevés mais produisent également des résultats supérieurs par rapport aux méthodes plus traditionnelles comme le soudage MIG qui peut entraîner des problèmes de porosité s'il n'est pas effectué correctement en raison de la contamination par l'oxygène, etc.