À quoi sert le bronze d'aluminium ?

Le bronze d'aluminium est un type d'alliage de cuivre dans lequel le principal matériau d'alliage appliqué au cuivre est l'aluminium. Ceci est en comparaison avec le bronze ou le laiton traditionnels, où l'étain et le zinc sont respectivement les composants d'alliage. L'aluminium améliore le cuivre en offrant une résistance à l'oxydation sous la forme d'un petit film d'oxyde d'aluminium étroitement adhérent. Pour améliorer encore la résistance ou les propriétés anticorrosives, certains métaux tels que le manganèse, le cuivre, le silicium et le fer peuvent être appliqués au bronze aluminium.

Le procédé de fabrication du bronze d'aluminium est proche des procédés utilisés par d'autres alliages de cuivre. Tout d'abord, chauffez la partie en cuivre à une température spécifiée. Une fois que le cuivre est à l'état fondu, des quantités spécifiées d'aluminium sont ajoutées en plus d'autres éléments d'alliage, selon le type d'alliage souhaité.

Catégories d'alliages de bronze d'aluminium

De nombreuses formes de bronze d'aluminium sont classées dans le système de numérotation universel (UNS), établi par l'American Society for Testing and Materials (ASTM) et la Society of Automotive Engineers (SAE). Ces alliages diffèrent principalement en termes de quantité d'élément primaire (aluminium) et de nombre d'éléments secondaires alliés au cuivre.

Les différentes formes de bronze en aluminium sont identifiées dans l'UNS à l'aide de numéros de référence allant de C95200 à C95800. Le bronze d'aluminium C95200, par exemple, comprend 8,5 à 9,5 pour cent d'aluminium en poids, tandis que le C95300 en comprend 9,0 à 11,0 pour cent

Bien que des variétés d'alliages de bronze d'aluminium soient utilisables, elles peuvent toutes être regroupées en quatre types clés :

1. Alliages monophasés faiblement alliés :ces alliages produisent moins de 8 % d'aluminium et présentent des propriétés de ductilité à froid exceptionnelles, ce qui les rend adaptés aux tubes, plaques, tôles et fils froids.
2. Alliages biphasés (duplex) modérément alliés — Ces alliages comprennent de 8 à 11 % d'aluminium avec des quantités minimales d'autres éléments incorporés pour des propriétés de résistance améliorées. Ces tissus sont idéaux pour les applications dans des environnements de travail chauds. La coulée de bronze d'aluminium est également une méthode courante de travail de ces alliages.
3. Alliages cuivre-aluminium-silicium, ou bronzes avec silicium-aluminium — Ces alliages contiennent jusqu'à 6 % d'aluminium et 2 % de silicone. Comme les autres bronzes, ces produits ont une faible perméabilité magnétique et une excellente résistance aux chocs et aux vibrations.
4. Alliages cuivre-manganèse-aluminium ou bronzes manganèse-aluminium — Contrairement à d'autres bronzes en aluminium, le manganèse est le principal ingrédient d'alliage en poids (environ 13 %) dans ces matériaux, tandis que l'aluminium représente environ 8 % à 9 %. Bien que ces alliages n'aient pas les mêmes propriétés de résistance que les autres formes, ils présentent une excellente résistance aux chocs, à la cavitation et à l'usure.

Utilisations de l'alliage de bronze

Le bronze d'aluminium est utilisé dans une grande variété d'applications en raison de ses propriétés mécaniques favorables, de son excellente tolérance à la corrosion et de sa bonne capacité de coulée et d'usinabilité. Ces implémentations standard incluent :

Applications d'eau de mer

Il est imprégné d'une résistance exceptionnelle à la corrosion dans les environnements marins par le film d'oxyde produit par le bronze d'aluminium. La tolérance du matériau à l'usure et à la corrosion le rend également idéal pour les roues, les hélices et autres équipements maritimes.

Industries de traitement de l'eau

La résistance à la corrosion du bronze d'aluminium peut être une grande valeur pour les composants utilisés dans le traitement de l'eau et les industries de services où la corrosion est toujours une préoccupation majeure.

Industries pétrolières et gazières

L'aluminium bronze est également connu pour ses qualités anti-étincelles. Cette caractéristique est particulièrement utile pour les pièces et composants utilisés dans l'industrie pétrolière et gazière, où l'environnement ambiant peut contenir des matières explosives ou inflammables, de la vapeur ou de la poussière.

Applications de résistance à la corrosion spécialisées

Cet alliage peut souvent être utilisé dans des conditions violentes et corrosives qui seraient normalement inacceptables pour d'autres alliages de cuivre comme le laiton. L'aluminium bronze est également résistant à l'encrassement biologique dans les eaux salines.

Applications architecturales

Les propriétés étonnantes de l'aluminium bronze le rendent capable de résister à de lourdes charges, aux chocs et aux vibrations. Cela rend le matériau idéal pour les appareils d'appui de pont et les systèmes d'isolation de base dans les bâtiments de rénovation parasismique.