Le cuivre et ses alliages

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1 Le cuivre et ses alliages
Propriétés et applications au BTP Version txt

2 INTRODUCTION Utilisation date de l’avant antiquité
2ème métal non ferreux consommable, après aluminium Production mondiale de 10 million tonnes /an=abondant (minerai+recyclage) Avec l’or, il est le seul métal coloré

3 ECONOMIE 15 premiers producteurs

4 ECONOMIE Prix est déterminé dans la bourse de London Metal Exchange
En Novembre 2009,le prix est de 6700 $/tonne En général, le prix est en baisse grâce à la consommation stable et l’augmentation des sites d’exploitation

5 EXTRACTION Sous forme de sels contenant de 30 à 90% de cuivre
Tamisage+concassage+broyage+triage=poudre grossière Flottation dans l’eau+décantation(séparer de la boue qui reste au fond du bain)=concentré de 25 à 40 de cuivre Elaboration métallurgique: de concentrés à plaques à 98% de cuivre: Blisters Affinage: de blisters à cuivre à 99,9%(procédés thermiques et électrolytiques)

6 TRANSFORMATIONS 1ère transformation: caractérisée par 6 domaines de fabrication: Fils et câbles pour la distribution d’électricité Barres et fils en laiton pour l’industrie de décolletage Tubes pour canalisations Produits laminés pour découpage Barres ou profilés en cuivre Pièces moulées 2ème transformation: fabrication de pièces finies à partir de ces demi-produits Décolletage=fabrication de boulons et accessoires(écrous,rondelles…) Produits laminés=Tôles,bandes minces

7 Alliages Le cuivre est connue pour sa conductibilité électrique et thermique et sa résistance à la corrosion Alliages de cuivre: améliorer d’autres propriétés

8 Laitons Alliage à base de cuivre et zinc(de 5% à 45%)
L’alliage le plus fabriqué(bas prix de revient) 3 catégories: Laitons simples(uniquement cuivre et zinc): % zinc °C de fusion et conductibilité électrique Résistance mécanique et dureté Laitons au plomb(1 à 4%):insoluble, disséminé en fin globules >aptitude à l’usinage meilleure que tout les autres alliages industriels Laitons spéciaux: +nickel=résistance mécanique +étain=action de mer

9 Bronzes Bronze=cuivre+étain(de 3 à 20%)
Effet de l’étain est semblable à celui du zinc pour les laitons, mais l’action est plus forte Plus cher que les laitons Aptitude au moulage(alliage de fonderie) Résistance à l’usure et à la corrosion: fabrication de statue et de cloches

10 Cupro-nickels Cuivre+Nickel
Excellente résistance à la corrosion par l’eau de mer Utilisable en milieux marins: Protection des coques de navires Canalisation offshore Cages à poisson (aquaculture)

11 Cupro-aluminiums Cuivre+Aluminium Résistance à la corrosion chimique
Utilisé dans les milieux marins comme: Hélices de navires Gouvernails Pompes

12 Maillechorts Cuivre+Nickel+zinc
Propriétés intermédiaires entre les laitons et les cupro-nickels Moins résistant que les Cupro-nickels, Mais une couleur agréable Utilisables pour la décoration

13 Cuivre au Béryllium L’alliage le plus performant
Caractéristiques analogues à celles de certains aciers, en plus de : Limite d’élasticité élevée Résistance à la corrosion Aptitude au moulage

14 Récapitulatif Propriétés
Conductibilité électrique et thermique+résistance à la corrosion Ductilité et Malléabilité à froid Cuivre et ses alliages Résistance à l’agression de l’eau de mer Cupro-aluminium, cupro-nickel, laitons et bronzes(70% ou plus de cuivre) Aptitude au moulage Bronzes, cuivre au béryllium Usinabilité Laitons Esthétique Maillechorts, Bronzes

15 Récapitulatif Propriétés
Alliage Charge de rupture (MPa) Limite élastique à 2‰(MPa) Allongement(%) Laitons 40-45 Bronzes 50 Cupro-nickels 35-50 Cupro-aluminium 30-40 Maillechorts 200

16 Utilisation dans le bâtiment
Chauffage et refroidissement(alternative climatisation) Toitures(couleur, résistance, légèreté % à d’autres produits) Canalisations d’eaux et gaz Câbles et fils électriques Robinetterie et tuyauterie

17 Bâtiments HQE HQE: Haute Qualité Environnementale
Le cuivre : le matériau HQE 100% recyclable, durable Économie d’énergie Propriété antibactérienne Préservation de la qualité d’eaux dans les canalisations