Poudre CuZn40

Le CuZn40, aussi connu sous le nom de poudre de laiton, est un alliage de cuivre-zinc composé de 40 % de zinc et du reste de cuivre. Il offre une excellente combinaison de solidité, de ductilité, de résistance à la corrosion, d'aptitude à l'usinage et de prix économique, ce qui en fait l'une des poudres d'alliage les plus utilisées.

Composition de poudre CuZn40

La composition de poudre de laiton CuZn40 est la suivante :

élément	Composition
Cuivre (Cu)	Équilibre
Zinc (Zn)	39-41%

• Le cuivre forme la matrice primaire conférant ductilité et résistance à la corrosion.
• Le zinc renforce les solutions solides et améliore l'usinabilité.

Cette composition est appelée « Laiton de décolletage » ou « Laiton à usinabilité élevée » en raison des améliorations apportées par la teneur en zinc de 40 %.

De légères additions de plomb jusqu'à 0,5 % peuvent être présentes dans certaines variétés pour augmenter encore l'usinabilité. La poudre CuZn40 sans plomb est préférée pour le contact alimentaire et la sécurité environnementale.

Propriétés de la poudre de CuZn40

La poudre de CuZn40 offre un mélange polyvalent de propriétés la rendant idéale pour une utilisation dans de nombreux secteurs :

Propriété immobilière	Valeur
Densité	8,4 à 8,8 g/cm3
Point de fusion	900-920 °C
Conductivité électrique	26 % de l'IACS
Conductivité thermique	120 W/m-K
Coefficient de dilatation thermique	20 x 10^-6 ?/¡«C
Module d'élasticité	97-110 GPa
Résistance à la traction	330 à 550 MPa
Allongement	15-40%
Dureté	80 à 90 Brinell
Stabilité thermique	Bien, jusqu'à 400¡«C

• Excellente aptitude au formage et ductilité- L’élongation élevée permet un travail à froid et un formage importants.
• Bonne usinabilité et finition? - Réduction des forces d'usinage par rapport aux alliages de cuivre contenant moins ou pas de zinc.
• haute résistance?-jusqu'à deux fois plus de résistance que le cuivre grâce au zinc en solution solide.
• Résistant à la corrosion? - Forme une couche d'oxyde protectrice dans l'atmosphère. Meilleure que les aciers au carbone simples.
• Non-magnétique?- Convient aux applications qui demandent des qualités magnétiques minimales.
• Bonne stabilité thermique?- Dimensions stables lors des cycles thermiques jusqu'à la gamme de 400 °C.

Cette combinaison de solidité, de ductilité, de propriétés thermiques et électriques rend le CuZn40 adapté à un large éventail d’applications dans les secteurs électrique, automobile, maritime et industriel.

Les applications du cuivre-zinc CuZn40

Les propriétés polyvalentes de la poudre CuZn40 la rendent appropriée pour les applications suivantes :

Application	Avantages
Connecteurs électriques	Haute résistance, bonne conductivité, résistance à la corrosion
Fixations, engrenages	Bonne usinabilité, résistance à l'usure
Roulements, coussinets	Compatible avec les arbres tournants, bonne capacité de lubrification
Barres de soudure	Compatible avec l'acier, bonne brasabilité
Parties décoratives	Belle couleur or, bonne finition
Gestion thermique	Conductivité thermique plus élevée que les aciers

• Connecteurs et contacts électriques?- Largement utilisé dans les broches, connecteurs en raison de sa solidité, conductivité et coût avantageux par rapport aux alternatives.
• Pièces usinées? - Convient pour les écrous, les boulons, les engrenages, les vannes, etc. grâce à leur excellente aptitude à l'usinage.
• Roulements et coussinetsCompatible avec les axes en acier tout en offrant une résistance à l’usure et une lubrification côté roulements.
• Consommables de soudage- Populaire dans les baguettes de brasage Cu-Zn et les alliages de brasage pour assembler des composants en acier.
• Accessoires décoratifs?- Assure une finition esthétique dorée pour les pièces décoratives et les bijoux.
• Composants Thermiques?- Utilisé dans les échangeurs de chaleur et composants de gestion thermique pour l’amélioration de la conductivité thermique.

La poudre CuZn40 est largement acceptée dans les secteurs industriels en raison de ses propriétés polyvalentes, de ses performances et de son prix économique.

Spécifications de la poudre de CuZu40

La poudre de CuZn40 est disponible dans différentes gammes de tailles, formes et degrés de pureté :

Spécification	Options
Distribution de la taille des particules	10 - 150 microns
Taille moyenne des particules	20, 45, 60, 100 microns
Forme poudre	Irrégulier, sphérique
Densité apparente	Jusqu'à 75 % théorique
Débit	Jusqu'à 25 s/50g
Pureté	Jusqu’à 99,9 %
Variantes d'alliages	CuZn10, CuZn30, CuZn37

• Des tailles de particules plus petites inférieures à 45 microns permettent une plus grande densification mais réduisent la fluidité.
• La poudre sphérique offre un meilleur écoulement et une densité d'emballage adaptée à la fabrication additive.
• Une densité apparente et des débits plus élevés améliorent la manipulation et le traitement de la poudre.
• Des variantes de haute pureté sont disponibles pour les applications les plus exigeantes.
• Gamme de teneurs en zinc entre 10 et 40 % disponible pour une résistance-ductilité variable.

La poudre CuZn40 peut être personnalisée en termes de taille de particule, forme, densité, caractéristiques de flux et composition d'alliage en fonction des exigences des applications.

Méthodes de consolidation pour la poudre CuZn40

La poudre CuZn40 peut être utilisée pour fabriquer des composants de densité complète par les techniques suivantes :

Méthode	Détails
Compactage + Frittage	Ancienne méthode économique avec des limites de forme.
Moulage d'injection métallique (MIM)	Pièces de forme nette avec une excellente précision et une finition de surface.
fabrication additive	Impression directe de pièces complexes et denses à partir de modèles CAO.
Extrusion à chaud	Pour les formes simples, à symétrie axiale telles que les tiges et les tubes.
Compactage de cylindres	Pour les tôles et les bandes nécessitant une bonne ductilité.

• Le pressage suivi d'un frittage est communément utilisé mais nécessite un traitement secondaire pour une densification totale.
• Le MIM offre un niveau élevé de précision et de finition de surface, mais des volumes importants sont nécessaires pour justifier les coûts d'outillage.
• Les méthodes de fabrication additive comme le jet de liant et la modélisation par dépôt fondu gagnent en popularité pour leur flexibilité de conception.
• Extrusion et laminage bien adaptés aux géométries simples comme les barres, les feuilles, etc. en tirant parti de la ductilité.

La méthode de consolidation contrôle des propriétés finales comme la densité, la précision, la finition de surface et la microstructure.

Traitement thermique des pièces CuZn40

Le traitement thermique des pièces en CuZn40 permet de personnaliser toute une série de propriétés mécaniques :

Traitement thermique	Objectif
Recuit de solution	Restaure la ductilité après le travail à froid
Réducteur de stress	Élimine les contraintes résiduelles
Durcissement structural	Renforcement par vieillissement après mise en solution

• Le recuit entre 700-900¡«C suivi d'un refroidissement lent adoucit l'alliage en supprimant les effets du travail à froid, permettant ainsi un formage supplémentaire.
• Le durcissement à basse température dans la plage de 150-350 °C provoque la précipitation d'une phase riche en cuivre, ce qui augmente la résistance jusqu'à 50 % mais entraîne une perte de ductilité.
• Stress relieving entre 300 et 500

Le traitement thermique renforce la polyvalence de l’alliage CuZn40 en permettant d’améliorer les propriétés en fonction de l’application.

Comparaison du CuZn40 avec les alternatives

Voici comment se compare le CuZn40 aux autres poudres d'alliages de cuivre très répandues :

Alliage	CuZn40	CuSn6	CuNi18Zn20	Bronze
Force	Élevé	Moyen	Le plus élevé	Moyen
Ducilité	Élevé	Moyen	Bas	Moyen
Résistance à la corrosion	Bien	Excellent	Excellent	Excellent
Conductivité thermique	120 W/m-K	50 W/m·K	20 W/m-K	60 W/m-K
Coût	Bas	Élevé	Élevé	Moyen

• Le CuSn6 offre une résistance à la corrosion supérieure mais une résistance et une conductivité thermique plus faibles. Plus cher.
• CuNi18Zn20 présente la résistance la plus élevée mais la plus faible ductilité et conductivité thermique.
• Les bronzes comme le CuSn10 offrent une excellente résistance à la corrosion mais seulement une résistance moyenne.
• CuZn40 offre les propriétés globales les plus équilibrées et présente le coût le plus bas.

Grâce à ses propriétés bien équilibrées, son excellente formabilité, son usinabilité et son faible coût, CuZn40 est la poudre d'alliage de cuivre la plus populaire pour une large utilisation dans les segments industriels.

Fabricants de poudre CuZn40

La poudre CuZn40 est produite en grandes quantités dans le monde par les principaux producteurs de poudre métallique :

Fabricant	Pays
Hoganas	La Suède
CNPC	La Chine
Groupe Miyou	La Chine
GKN Hoeganaes	États-Unis
Je suis Nickel	Taïwan
SCM Produits Métalliques	Japon

Les fabricants réputés disposent d'un contrôle de qualité rigoureux et se conforment aux normes internationales en ce qui concerne la composition, la distribution granulométrique, la densité apparente et les niveaux d'impuretés.

Ils peuvent personnaliser les compositions de poudre de CuZn40 et leurs attributs tels que la forme de la particule, la densité, les débits, etc., en fonction des exigences du client pour son application spécifique.

Tarification de la poudre CuZn40

En tant que poudre d'alliage commercial largement produite, le CuZn40 est très économique. Prix indicatifs :

Type de poudre	Granulométrie	Prix ($/kg)
Pour appuyer	Moins de 150 microns	$5-15
Pour le frittage	45-150 microns	$8-20
Pour le MIM	10-20 microns	$12-25
Pour AM	15-45 microns	$15-30
Haute pureté	Jusqu'à 5 microns	$25-40

• La poudre de forme irrégulière pour pressage et frittage est la plus économique.
• Les poudres sphériques utilisées dans le MIM (métalloplastie par injection) et l'AM (fabrication additive) sont plus coûteuses en raison du processus d'atomisation par gaz.
• Les petites tailles de particule et les qualités de haute pureté attirent des primes de prix.
• Les commandes de gros volumes en tonnes peuvent encore réduire davantage le prix au kilogramme.

La poudre CuZn40 est proposée à des prix compétitifs en raison de son large usage commercial permettant une production économique en grands volumes.

Précautions de santé et de sécurité relatives à la poudre CuZn40

Comme toute poudre métallique fine, la poudre de CuZn40 nécessite une manipulation prudente :

Danger	Précautions	ÉPI
Inhalation	Évier les projections de poudre. Assurer le renouvellement de l'air.	Masque respiratoire
Contact avec la peau	Porter des gants. Lavez-vous après tout contact.	Gants
Contact visuel	Portez des lunettes de sécurité. Rincez en cas de contact.	Lunettes de sécurité
Ingestion	Éviter tout contact main-bouche. Se laver les mains.	–
Explosion de poussière	Éviter les nuages de poudre. Équipement au sol.	–

• Utiliser les EPI - respirateur, gants, lunettes - lors de la manipulation de poudre.
• Éviter le contact avec la peau. Laver après exposition.
• Conservez les récipients fermés loin des étincelles et des flammes.
• Assurez-vous d'une bonne ventilation et d'une collecte de poussières appropriées.
• Reportez-vous aux FDS et aux réglementations locales pour obtenir des instructions complètes sur la sécurité.

Des précautions appropriées et des EPI pendant le stockage, la manipulation et le traitement minimisent les risques pour la santé et la sécurité.

Inspection et essai de la poudre CuZn40

Afin de garantir la qualité, la poudre de CuZn40 doit être testée comme suit :

Paramètre	Méthode	Spécification
Composition chimique	Analyse par combustion ou FRX	Zn 40 % ©I 1 %, Pb < 1000 ppm
Distribution de la taille des particules	Tamisage, diffraction laser	D10, D50, D90 dans la plage
Densité apparente	Débitmètre à effet Hall	Minimum spécifié
Débit	Débitmètre à effet Hall	Maximum spécifié
Impuretés	Analyse ICP ou LECO	Faible teneur en oxygène et en azote

Des tests de routine conformément aux normes ASTM garantissent la régularité de la production et une poudre de haute qualité adaptée aux applications finales.

Les acheteurs doivent exiger des certificats de qualité auprès de fabricants réputés. Il est également recommandé de procéder à des tests internes régulièrement.

FAQ

À quoi sert le CuZn40 ?

A. Le CuZn40 est largement utilisé dans les connecteurs électriques, les raccords de plomberie, les engrenages, les pièces décoratives, etc., tirant parti de sa résistance, de sa ductilité, de sa résistance à la corrosion et de son usinabilité.

Q. Quelle est la différence entre un alliage en laiton ordinaire et allié au plomb ?

A. Le laiton au plomb contient une petite quantité de plomb jusqu'à 3 % pour améliorer l'usinabilité tandis que le laiton ordinaire est sans plomb. Le sans plomb est préféré pour des raisons de contact alimentaire et de sécurité environnementale.

Q. CuZn40 nécessite-t-il une traitement thermique ?

A. Un traitement thermique optionnel peut être pratiqué afin d’adoucir et de restaurer la ductilité via un recuit ou de renforcer via un durcissement par précipitation.

Q. Quelles méthodes sont utilisées pour fabriquer des pièces à partir de poudre CuZn40 ?

A. Le compactage suivi du frittage, du moulage par injection de métal et des procédés de fabrication additive, comme le jet de liant et la modélisation par dépôt fondu, sont des techniques réputées pour consolider la poudre de CuZn40 en composants denses.

Q. La poudre de Cuzn40 est-elle sans danger à manipuler ?

A. Comme tout métal en poudre, il est nécessaire de prendre des précautions pour éviter l'inhalation et tout contact cutané. Une ventilation appropriée, des EPI et des procédures de manipulation sûres permettent de minimiser les risques.