La bande de cuivre et de nickel est un produit plat ouvré, fourni en bobines, dans lequel le cuivre assure la ductilité et le nickel assure la résistance à l'eau. Deux qualités représentent presque la totalité, et la seule différence qui compte au départ est la quantité de nickel présente dans l'alliage : environ 10 % ou environ 30 %. Tout le reste découle de ce choix.
Les qualités sont nommées en fonction de leur teneur en nickel et les limites de spécification sont suffisamment étroites pour que les deux ne puissent pas être confondues sur un certificat une fois l'analyse lue.
| Désignation | UNS | Nickel | Fer | Manganèse | Autres limites |
|---|---|---|---|---|---|
| CuNi 90/10 | C70600 | 9,0 à 11,0 % | 1,0 à 1,8 % | 1,0 % maximum | Zinc 1,0 % maximum, plomb 0,05 % maximum ; cuivre plus les éléments nommés 99,5 % min |
| CuNi 70/30 | C71500 | 29,0 à 33,0 % | 0,40 à 1,0 % | 1,0 % maximum | Zinc 1,0 % max, plomb 0,05 % max |
Le fer n'est pas une impureté. Il s'agit d'un ajout délibéré dont le grade 90/10 a besoin pour sa résistance à l'eau qui coule, et sa gamme est écrite dans les spécifications pour cette raison. La désignation européenne du grade 90/10 estDIN 2.0872, également écrit CuNi10Fe1Mn, et il s'agit du même alliage sous un système de dénomination différent.
Ces deux qualités sont les qualités de cuivre-nickel forgé. Le nom mérite d'être précisé, car un alliage nickel-cuivre appelé Monel 400 est vendu dans les mêmes systèmes d'eau et il s'agit d'une famille différente : les systèmes de désignation les séparent par la première lettre, avec des numéros C pour les alliages à base de cuivre comme le C70600 et des numéros N pour les alliages à base de nickel. La bande décrite ici est un matériau à base de cuivre, dans lequel le cuivre est la base et le nickel l'ajout.
Augmenter la teneur en nickel de 10 à 30 pour cent permet d'acquérir de la résistance et de réduire la conductivité. Les chiffres ci-dessous sont les valeurs publiées pour les deux alliages ; L'état doit être nommé à côté d'eux, car une bande est livrée dans plusieurs conditions et les valeurs mécaniques évoluent avec elle.
| Propriété | CuNi90/10 (C70600) | CuNi70/30 (C71500) |
|---|---|---|
| Densité spécifique | 8,94 | 8,94 |
| Conductivité électrique à 68 °F (20 °C) | 9 % SIGC | 4,6 % SIGC |
| Plage de fusion | Solidus 2 010 °F (1 099 °C), liquidus 2 100 °F (1 149 °C) | Solidus 2 140 °F (1 171 °C), liquidus 2 260 °F (1 238 °C) |
| Résistance à la traction, produit plat comme laminé à chaud | 40 ksi (276 MPa) minimum pour la norme | 55 ksi (379 MPa) typique |
| Allongement, produit plat laminé à chaud | 30 % minimum pour le standard | 45 % typique |
| Degré d'usinabilité laiton de décolletage = 100 | 20 | 20 |
Deux lignes de ce tableau effectuent l’essentiel du travail lors d’une décision d’achat. La conductivité du grade 70/30 est environ la moitié de celle du grade 90/10, donc un conducteur ou un jeu de barres spécifié en 70/30 doit être dimensionné pour cela. Et les valeurs de résistance ne sont indiquées que pour une seule condition : la même qualité dans un état quart-dur et dans un état dur se lira de manière très différente, c'est pourquoi la condition doit figurer sur la ligne de commande à côté de la qualité.
La résistance vient de l’alliage lui-même. Dans l'eau propre ou polluée, il forme un film superficiel mince et stable qui ralentit toute attaque ultérieure, et le film se reforme lorsqu'il est perturbé. Cette même surface est hostile à l'installation d'organismes marins, c'est pourquoi ce matériau est choisi pour les canalisations et les pièces d'échangeurs de chaleur qui se trouvent dans un écoulement.
La teneur en nickel détermine le degré de protection disponible et la résistance de la bande. Le grade 90/10 couvre la majorité des eaux de mer, et le grade 70/30 est spécifié là où plus de résistance est nécessaire. Aucune des deux qualités n'est la réponse partout : les données publiées sur les alliages placent à la fois les alliages cuivre-aluminium et les matériaux comparables au-dessus des matériaux comparables en termes de coût, qui est le commerce qu'un acheteur fait réellement.
La bande est un matériau de formage. Il arrive en bobine avec une épaisseur et un état contrôlés afin qu'il puisse être découpé, estampé, roulé ou plié en une pièce finie sans traitement thermique supplémentaire, et la jauge est à l'origine d'une grande partie de la différence de coût entre une commande et une autre.
| Article | Que préciser | Pourquoi il décide de la commande |
|---|---|---|
| Grade | CuNi 90/10 ou CuNi 70/30, avec le numéro UNS | Les limites d'analyse, la résistance et la conductivité |
| Standard | ASTMB122pour tôles, tôles, bandes et barres laminées | Les limites de composition et les exigences mécaniques auxquelles le lot est libéré |
| Épaisseur | La jauge, avec la tolérance qui s'y applique | Comment se comporte la bande dans la presse ou dans la formeuse |
| Caractère | Recuit doux, quart dur ou dur | Les valeurs de traction et d'allongement, et la quantité de formage restant avant la fin de la pièce |
| Largeur et bord | Largeur de la bobine et si le bord est fendu ou roulé | Le rendement de la bobine et si le bord nécessite une opération supplémentaire |
| État de fourniture | Diamètre intérieur de la bobine, poids de la bobine et tout entrelacement | Comment la bobine alimente l'équipement du client |
Sur la forme composite, la plage d'épaisseur est publiée sur ce site sous la forme0,05 mm à 0,5 mm, qui est la plage utilisée pour les onglets de batterie. Les bandes pleines dans les qualités standards sont citées par rapport au dessin et l'analyse est confirmée sur le certificat d'essai en usine pour chaque chaleur, qui est l'enregistrement qui compte.
Les données d'application publiées pour les deux qualités sont dominées par un seul environnement, l'eau, et par les tâches électriques qui l'accompagnent.
| Application | Grade normalement choisi | Pourquoi |
|---|---|---|
| Canalisations, raccords et brides d'eau de mer | 90/10 | Résistance à l'écoulement de l'eau de mer au coût le plus bas des deux qualités |
| Plaques tubulaires, viroles et déflecteurs de condenseur et d'échangeur de chaleur | 90/10 et 70/30 là où plus de force est nécessaire | Résistance à l'eau salée et aux températures de l'échangeur |
| Jeu de barres électrique marin | 90/10 | Résistance à la corrosion et conductivité plus élevée des deux qualités, pour lesquelles un jeu de barres est acheté |
| Languettes de batterie, sous forme de bande composite | Composite cuivre-nickel | Conductivité du cuivre avec résistance à la corrosion de la face en nickel |
| Corps de vannes, roues de pompe et manchons d'hélice | 70/30 | La résistance supérieure de la nuance, dans les pièces qui supportent une charge |
| Coques de bateaux et déflecteurs d'eau salée | 90/10 | Résistance à l'eau salée et au tassement des végétaux marins |
| Conduites de freins et de direction assistée automobiles | 90/10 | Résistance au sel de déneigement et au liquide présent dans la conduite |
| Limite | Pourquoi | Ce que cela signifie pour la commande |
|---|---|---|
| Ce n'est pas le produit plat le moins cher | Le nickel est l'élément le plus coûteux de l'alliage, et les données publiées placent les deux qualités au-dessus des alliages cuivre-aluminium et des matériaux comparables en termes de coût. | La qualité doit être achetée en fonction de l'environnement dans lequel la pièce sera installée, et le reste du dessin doit être conservé dans le matériau le moins cher qui fera l'affaire. |
| Ce n'est pas un matériau à haute résistance | Les deux qualités sont décrites comme étant de résistance modérée dans les données publiées. | Lorsque la pièce supporte une charge, 70/30 est le choix le plus judicieux et l'épaisseur doit encore être dimensionnée en conséquence. |
| 70/30 est le plus mauvais conducteur | 4,6 % SIGC contre 9 % SIGC | Un conducteur dimensionné en 90/10 ne transportera pas le même courant en 70/30 à même section |
| Le certificat indique la chaleur d'où provient le lot | L'analyse est confirmée pour cette chaleur et les résultats mécaniques pour la condition commandée | Lorsque le dessin demande une propriété que la norme ne couvre pas, elle doit être nommée sur la commande et testée pour |
La teneur en nickel, et tout ce qui en découle. La qualité 90/10, UNS C70600, contient 9 à 11 pour cent de nickel avec 1,0 à 1,8 pour cent de fer ; la qualité 70/30, UNS C71500, contient 29 à 33 pour cent de nickel avec un plus petit ajout de fer. La qualité de nickel supérieure est plus résistante et environ deux fois moins conductrice.
La qualité 90/10 couvre la plupart des services d'eau de mer, y compris la tuyauterie, les raccords et les plaques tubulaires, et c'est la qualité la moins coûteuse. La nuance 70/30 est choisie là où la pièce a besoin de plus de résistance, et elle ne doit pas être remplacée par 90/10 dans un conducteur sans redimensionner la section.
DIN 2.0872 est la désignation allemande du grade 90/10, également écrit CuNi10Fe1Mn, et apparaît dans les listes d'équivalence publiées aux côtés de UNS C70600. Une bande commandée sous un nom doit être certifiée par rapport aux limites d'analyse de la nuance, ce qui montre que les deux sont le même alliage sur un certificat.
L'analyse thermique et les résultats mécaniques pour la condition commandée, délivrés sous la forme EN 10204 3.1. Pour le cuivre-nickel, cela est plus important que pour un matériau catalogue, car les ajouts de fer et de manganèse déterminent le comportement à la corrosion et font partie du certificat thermique.
Oui. Les données de fabrication publiées évaluent le soudage et le brasage comme excellents pour les deux qualités, le soudage à l'arc sous protection gazeuse comme excellent et la capacité d'écrouissage comme bonne. Le travail à chaud est effectué dans une bande étroite, publiée entre 1 550 et 1 750 °F (843 à 954 °C) pour la nuance 90/10, et le recuit entre 1 100 et 1 500 °F (593 à 816 °C).
La bande composite fournie pour les languettes de batterie est répertoriée sur ce site de 0,05 mm à 0,5 mm. Pour les bandes pleines dans les qualités standards, l'épaisseur, la largeur, l'état et l'état des bords sont indiqués sur le dessin, car la bobine qui convient à la presse du client est définie par la pièce à former.
Les bandes de cuivre et de nickel sont un matériau de formage choisi pour l'eau, et le choix de la qualité est une décision unique entre 10 % de nickel et 30 % de nickel. Le grade 90/10 couvre la plupart des tâches liées à l'eau de mer et conduit mieux ; le grade 70/30 est plus fort et conduit environ la moitié également. Ce que l'acheteur contrôle ensuite, c'est la norme, l'épaisseur, la trempe et le bord, et chacun d'eux est écrit sur le certificat.
L'usine de Changzhou, dans le Jiangsu, produit des produits en nickel et en alliages de nickel depuis 2002. L'usine couvre 12 000 m² et est certifiée ISO 9001, avec des audits SGS. La bande CuNi est fournie dans la nuance 90/10 selon ASTM B122 et DIN 2.0872, et sous forme de bande composite cuivre-nickel de 0,05 mm à 0,5 mm : envoyez la nuance, l'épaisseur, la trempe et la demande pour un devis confirmé.
Les valeurs de propriétés ci-dessus sont des valeurs publiées pour les deux alliages et ne constituent pas des limites d'acceptation. Un lot de cuivre-nickel est accepté en fonction de la nuance, de l'état et des dimensions commandés, et l'analyse et les résultats mécaniques sont confirmés sur le certificat de chaleur d'origine du matériau.