CH628686A5 - Alliages de cuivre a haute conductibilite electrique et a caracteristiques mecaniques elevees. - Google Patents

Alliages de cuivre a haute conductibilite electrique et a caracteristiques mecaniques elevees. Download PDF

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cobalt
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Jean Paul Guerlet
Claude Niney
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Louyot Comptoir Lyon Alemand
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    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/08Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of copper or alloys based thereon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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Description

La présente invention concerne un alliage de cuivre qui possède simultanément une haute conductibilité électrique et thermique, de bonnes caractéristiques mécaniques et une température de restauration élevée.
Dans les faits, ces exigences sont contradictoires, l'élévation de la température de restauration et des propriétés mécaniques du cuivre se faisant en général par ajout d'éléments dont un des effets est également d'abaisser la conductibilité électrique.
Le plus souvent, les utilisateurs de ces alliages acceptent un compromis plus ou moins avantageux, car il se trouve que, parmi les alliages connus à ce jour, aucun ne réunit un ensemble de propriétés entièrement satisfaisant:
— soit que les alliages élaborés ne possèdent pas, du triple point de vue ci-dessus évoqué, un ensemble de caractéristiques complètement satisfaisant,
— soit que les alliages élaborés tendent vers un bon compromis de propriétés mécaniques et électriques, mais ont d'autres inconvénients qui résident généralement dans les difficultés d'élaboration, de fabrication ou de traitement.
C'est ainsi que les alliages qui doivent leurs propriétés mécaniques essentiellement à la présence de Be, Zr, Cr sont difficiles à élaborer et coûteux, et que ceux qui doivent leurs propriétés essentiellement à la présence de Fe, Cd, Ag sont peu performants.
L'alliage qui fait l'objet de l'invention possède un ensemble de propriétés susceptible de pallier tous les inconvénients ci-dessus mentionnés. Il se distingue des alliages antérieurement connus par le fait qu'il offre simultanément:
— une conductibilité électrique élevée: 75 à 95% IACS,
— une conductibilité thermique également élevée supérieure à 90% de la conductibilité du cuivre pur,
— des caractéristiques mécaniques élevées, capables d'atteindre 50 à 55 daN/mm2 de charge à la rupture mesurée en traction pour des produits laminés, et de dépasser ces valeurs pour des produits tréfilés ou étirés,
— une température de restauration commençante élevée pouvant atteindre 500° C et même, dans certains cas, dépasser cette valeur.
De plus, l'alliage de cuivre qui fait l'objet de l'invention ne doit ses propriétés à aucun élément d'addition dont le prix soit prohibitif ou dont la présence soit susceptible d'amener des difficultés d'élaboration, de fabrication ou d'utilisation.
Un tel ensemble de propriétés est obtenu en incorporant au cuivre une addition de 0,1 à 0,5% en poids de cobalt et de 0,04 à 0,25% en poids de phosphore.
Les compositions préférées contiennent de 0,05 à 0,12% de phosphore et de 0,15 à 0,35% de cobalt.
De plus, à l'intérieur de ces fourchettes, les alliages donnent de meilleurs résultats si les compositions en Co et P sont telles que le rapport en poids
Co P
est compris entre 2,5 et 5. Il a été noté qu'à l'intérieur de cette fourchette, les alliages ayant un rapport
Co P
compris entre 2,5 et 3,5 environ avaient une température de restauration encore plus élevée que les autres.
Dans les alliages selon l'invention, on peut remplacer une partie du cobalt par du nickel et/ou du fer. On a en effet remarqué que, de façon générale, la présence de Ni et/ou de Fe n'améliore jamais très sensiblement les propriétés des alliages ni ne présente d'inconvénients importants dans la mesure où le pourcentage en poids Ni + Fe n'est pas supérieur à 0,15%. En outre, la teneur en Ni ne doit pas dépasser 0,05% et la teneur en Fe 0,1%.
Ainsi, les alliages selon l'invention pourront contenir, outre le cuivre,
— de 0,1 à 0,4% en poids de cobalt,
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— de 0,04 à 0,25% en poids de phosphore,
— jusqu'à 0,15% en poids de Ni + Fe avec une limitation de la teneur en nickel à 0,05% et de la teneur en fer à 0,1 %.
Parmi ces alliages, les meilleures caractéristiques sont obtenues lorsque la teneur en Co est comprise entre 0,12 et 0,3% et la teneur en phosphore entre 0,05 et 0,12%, et si le rapport en poids de
Co + Ni 4- Fe P
est compris entre 2,5 et 5.
De plus, il a été remarqué qu'une addition de Mg, Cd, Ag, Zn, Sn, pris séparément ou en combinaison, améliore les propriétés mécaniques et la tenue à la restauration des alliages ci-dessus définis sans nuire pour autant aux caractéristiques physiques, notamment à la conductibilité électrique.
Ces éléments peuvent être ajoutés dans les proportions suivantes en poids:
— Mg: de 0,01 à 0,35%
— Cd: de 0,01 à 0,70%
— Ag: de 0,01 à 0,35%
— Zn: de 0,01 à 0,70%
— Sn: de 0,01 à 0,25%.
Combinés entre eux, le total de l'addition obtenue avec ces différents éléments ne doit pas excéder 1 %. De préférence, on utilisera les éléments ci-dessus énumérés dans les proportions suivantes:
— Mg: 0,01 à 0,15% en poids
— Cd: 0,01 à 0,25% en poids
— Ag: 0,01 à 0,15% en poids
— Zn: 0,01 à 0,2% en poids
— Sn: 0,01 à 0,1% en poids.
De préférence, l'addition obtenue en combinant plusieurs éléments n'exécera pas 0,5% en poids.
Une variante des alliages selon l'invention contient donc, outre le cuivre,
— 0,1 à 0,5% de cobalt,
— 0,04 à 0,25% de phosphore,
et l'un des éléments choisis parmi Mg, Cd, Zn, Ag, Sn, dans des teneurs allant pour Mg de 0,01 à 0,35%, Cd de 0,01 à 0,7%, Agde 0,01 à 0,35%, Zn de 0,01 à 0,7%, Sn de 0,01 à 0,25%, ou bien plusieurs éléments de la liste comprenant Mg, Cd, Zn, Ag, Sn,
pourvu que les limitations ci-dessus fixées soient respectées et que leur total n'excède pas 1 %.
Parmi ces alliages, ceux qui sont préférés et qui donnent les meilleures caractéristiques contiennent, outre le cuivre,
— 0,15 à 0,35% de Co,
— 0,05 à 0,12% de P,
et l'un des éléments choisis parmi Mg, Cd, Ag, Zn, Sn dans des teneurs allant pour Mg de 0,01 à 0,15%, Cd de 0,01 à 0,25%, Ag de 0,01 à0,15%, Zn de0,01 àO,2%,Snde0,01 à0,l%,oubien plusieurs éléments de la liste Mg, Cd, Ag, Zn, Sn, pourvu que les limites ci-dessus fixées soient respectées et que leur total n'excède pas 0,5%.
Naturellement, dans ces variantes des alliages selon l'invention, on gardera de préférence des teneurs en Co et P telles que le rapport
Co P
en poids reste compris entre 2,5 et 5.
Il reste également éventuellement possible de remplacer une partie du cobalt par du nickel et/ou du fer à condition de respecter les limitations précédemment fixées pour ces deux éléments et que le rapport
Co + Ni + Fe P
reste de préférence compris entre 2,5 et 5. A l'intérieur de cette fourchette, les alliages possédant un rapport
Co + Ni + Fe P
compris entre 2,5 et 3,5 ont une température de restauration supérieure aux autres.
Il a été relevé que, si on utilise des teneurs en Co et en P inférieures à celles prévues pour les alliages selon l'invention, les qualités des matériaux obtenues ne sont pas satisfaisantes du fait d'une déficience des qualités mécaniques et d'une température de restauration trop faible. Par contre, un dépassement des teneurs fixées en Co et/ou P dans l'invention conduit à une baisse sensible des propriétés électriques.
Il a également été noté que les propriétés des alliages ne sont plus tout à fait satisfaisantes lorsque le rapport en poids
Co P
n'est plus compris entre 2,5 et 5. Ces effets apparaissent en général un peu moins lorsque les alliages contiennent Mg, Cd, Ag, Zn et Sn et, parmi ceux-ci, surtout Cd, Mg et Ag.
D'autre part, il a été noté qu'une addition des éléments Mg, Cd, Ag, Zn, Sn, pris seuls ou en combinaison, renforce les propriétés mécaniques et relève la température de restauration sans nuire sensiblement aux autres propriétés des alliages. Cependant, un dépassement des teneurs fixées dans le cadre de l'invention conduit à un abaissement de la conductibilité électrique. Cet effet est plus particulièrement marqué avec Zn, Sn, Mg.
Il a également été noté que, si l'on utilise les éléments Mg, Cd, Ag, Zn et Sn à des teneurs inférieures à 0,01 %, les alliages ainsi fabriqués ne présentent pas d'améliorations sensibles.
Il est bien entendu que les alliages selon l'invention peuvent contenir des impuretés à l'état de traces, ou contenir en faibles proportions un élément désoxydant autre que ceux ci-dessus mentionnés.
Les alliages selon l'invention bruts de fonderie et/ou laminés à froid pourraient être directement utilisés comme conducteurs électriques et thermiques.
Toutefois, on peut améliorer de façon substancielle leurs caractéristiques mécaniques et électriques ainsi que leur température de restauration au moyen de traitements thermiques et de cycles de déformations.
L'invention vise donc également un procédé de traitement d'un alliage écroui conforme à l'invention, caractérisé en ce que l'on effectue au moins un recuit entre 500 et 700° C suivi d'un écrouissage.
Suivant une variante, l'invention vise également un procédé de traitement d'un alliage écroui conforme à l'invention, caractérisé en ce que l'on effectue une mise en solution de l'alliage ainsi obtenu entre 700 et 930° C. On refroidit brusquement l'alliage, de préférence par trempe, et on effectue un écrouissage. Pour ce dernier procédé, on effectue un traitement de revenu à environ 500° C que l'on intercale de préférence entre la mise en solution et l'écrouissage ultérieur.
Selon une autre variante de la présente invention, il est possible d'effectuer la mise en solution pendant une opération de déformation à chaud. Les alliages selon l'invention sont alors préchauffés à 800-950° C environ, déformés à chaud par laminage ou extrusion et trempés après formage à chaud alors qu'ils sont encore à une température supérieure à 600° C environ. On pratique, sur les produits ainsi obtenus, un écrouissage et un traitement de revenu vers 500° C environ que l'on intercale de préférence entre la trempe et l'opération d'écrouissage.
Il convient de souligner que c'est après un traitement de mise en solution suivi d'un traitement de revenu et d'un écrouissage que les alliages selon l'invention présentent les meilleures caractéristiques.
Les avantages et caractéristiques des alliages selon l'invention apparaîtront à la lecture des exemples suivants donnés à titre illustratif. Tous les pourcentages des constituants de l'alliage sont donnés en pourcent en poids par rapport au poids total de l'alliage.
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Tous les taux d'écrouissage qui sont indiqués sont calculés selon la formule:
S0 — S (-^ x 100)
S0 = section du produit avant déformation, S = section du produit après déformation.
Les grosseurs et indices de grains ont été évalués selon la norme Afnor 04-104, les essais de traction faits selon le projet de norme Afnor A 03-301 de février 1971, et les duretés mesurées selon le procédé Vickers, généralement sous charge de 5 ou 10 kg.
Exemple 1:
Dans le cadre d'une fabrication industrielle, on fond en atmosphère légèrement oxydante, dans un creuset de pisé siliceux, trois alliages notés A, B et C de composition donnée dans le tableau I.
L'alliage A est conforme à l'invention, alors que les alliages B et C ne le sont pas. Après désoxydation par un élément adéquat autre que le phosphore, on coule des lingots. Ces lingots sont ultérieurement réchauffés à 930° C et laminés à chaud en vue de ramener leur épaisseur de 120 à 9,4 mm.
A la sortie du laminoir à chaud, les alliages sont trempés alors qu'ils sont encore à une température de 700° C. Après surfaçage, l'alliage est laminé à froid en vue de ramener son épaisseur de 8,6 à
2.2 mm, et il est recuit à différentes températures pendant 1 Zi h. Les mesures de dureté Vickers et d'indice de grain obtenues après traitement sont reportées dans le tableau II.
Il apparaît d'après ce tableau que la température de restauration de l'alliage A à l'état trempé est supérieure à la température de restauration des alliages B et C.
Pour l'alliage C, il apparaît un grossissement important du grain à 800° C.
Exemple 2:
On reprend les alliages A, B et C de l'exemple 1 à l'état écroui, à épaisseur 2,2 mm. Les alliages A, B, C sont recuits pendant 1 h à 700° C, et ce traitement est suivi d'un écrouissage par laminage à froid jusqu'à 1,3 mm. Les alliages sont de nouveau recuits à 700° C pendant 1 h, refroidis au four et de nouveau écrouis par laminage à froid jusqu'à une épaisseur variable.
Les caractéristiques mécaniques et physiques sont alors mesurées et reportées dans le tableau III, en fonction du taux d'écrouissage.
L'alliage A, seul conforme à l'invention, est celui qui possède le meilleur compromis de propriétés mécaniques et électriques. En revanche, l'alliage B a des propriétés électriques faibles et l'alliage C a les caractéristiques mécaniques les plus faibles sans avoir une conductibilité électrique très élevée.
Exemple 3:
On reprend les alliages A, B et C de l'exemple 2 à l'état recuit, à
1.3 mm d'épaisseur. Ce recuit a été fait à 700° C et a été suivi d'un refroidissement au four. Lesdits alliages sont ensuite laminés jusqu'à une épaisseur de 0,45 mm, ce qui représente un écrouissage de 65%, et on les recuit à nouveau à différentes températures pendant 1 h.
On mesure sur les alliages ainsi obtenus les propriétés mécaniques qui sont reportées dans le tableau IV, en fonction de la température de recuit.
C'est l'alliage A qui conserve le meilleur compromis entre la conductibilité électrique et la tenue à la restauration. Ce résultat est particulièrement marqué après séjour pendant 1 h à 400° C.
Exemple 4:
Un alliage D de composition:
Co: 0,27% q0
P: 0,074% (rapport -—= 3,07)
Cu: solde est fondu, coulé et laminé à chaud dans les mêmes conditions que les alliages A, B et C de l'exemple 1. Après laminage à chaud, l'alliage D
est surfacé puis laminé à froid jusqu'à une épaisseur de 2,2 mm. Il est ensuite mis en solution à 850° C environ pendant un temps court et refroidi brusquement.
Après mise en solution, l'alliage D subit un traitement de revenu de l'A h à 535° C. Il est ensuite relaminé à des épaisseurs variables. On donne dans le tableau V les caractéristiques obtenues pour les différents taux d'écrouissage.
Exemple 5:
L'alliage D est repris à l'état trempé, puis revenu, puis écroui de 16,6,33,3,50 et 66,7% dans les conditions déjà définies dans l'exemple précédent. Les échantillons ainsi obtenus sont recuits pendant 1 h à 400,450, 500, 550 et 600° C, ce qui permet d'évaluer leur tenue à la restauration. Les résultats obtenus sont reportés dans le tableau VI.
On constate que l'alliage D selon l'invention conserve, même après un séjour à haute température, un excellent compromis de propriétés électriques et mécaniques.
Exemple 6:
On élabore les alliages N° 1 à 9, dont les compositions en pourcent sont données dans le tableau VII dans le cadre d'une expérimentation de laboratoire, dans un creuset en graphite sous atmosphère d'argon, sous la forme de lingots de 1 kg environ.
On lamine à froid lesdits lingots et l'on effectue un recuit de 30 min à 700° C. On déforme de nouveau lesdits alliages par laminage et l'on prélève des éprouvettes écrouies respectivement de 16,6,33,3, 50 et 66,7%.
On mesure les caractéristiques mécaniques et la conductibilité électrique des alliages ainsi obtenus. Les valeurs trouvées sont reportées dans le tableau VIII en comparaison de celles de l'alliage N° 9 conforme à l'invention, mais ne contenant aucun élément d'addition supplémentaire.
Exemple 7:
Les alliages de l'exemple 6, dont les compositions ont été données dans le tableau VII, pris à l'état écroui par laminage de 66,7% défini à l'exemple 6, sont recuits pendant 1 h à différentes températures. On mesure après recuit les caractéristiques mécaniques et la conductibilité électrique. Les valeurs trouvées sont reportées dans le tableau IX en comparaison de celles fournies par l'alliage N° 9 ne contenant que Co et P.
Lorsqu'on pratique des recuits jusqu'à une température ne dépassant pas 300° C, la différence de comportement entre les alliages comportant ou ne comportant pas d'addition de Ag, Cd, Zn, Sn, Mg n'est pas très sensible.
Des différences très nettes apparaissent lorsqu'on pratique des recuits entre 400 et 500° C. A ces températures, les alliages ayant reçu une addition supplémentaire d'un des éléments Ag, Cd, Sn, Zn, Mg conservent des propriétés mécaniques supérieures à celles obtenues avec l'alliage N° 9 contenant uniquement une addition de Co et de P.
Ces résultats révèlent que les alliages de 1 à 8 ont une meilleure tenue en température et montrent qu'ils sont d'une utilisation plus avantageuse pour la réalisation de pièces devant subir des échauffe-ments.
Exemple 8:
On élabore les alliages Nos 10 à 15, dont les compositions sont données dans le tableau X ci-après dans le cadre d'une expérimentation de laboratoire, dans un creuset de graphite sous atmosphère d'argon, sous la forme de lingots de 1 kg environ.
On lamine à froid lesdits lingots et on effectue un recuit de 30 min à 700° C. On déforme de nouveau lesdits alliages jusqu'à ce que l'on atteigne un écrouissage, toujours calculé par la formule:
de 50%.
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A ce stade, on effectue un traitement de mise en solution de 5 min à 920" C et on trempe les échantillons. On écrouit ensuite lesdits échantillons de 16,6,33,3,50,66,7 et 80% et on effectue un traitement de revenu entre 450 et 550° C. On relève les duretés Vickers sous 10 kg des échantillons ainsi obtenus. Les résultats sont portés dans le tableau XI.
Les valeurs de dureté obtenues en combinant les effets d'un traitement de durcissement aux effets d'un écrouissage font apparaître un net avantage aux alliages ayant reçu une addition supplémentaire de Cd, de Zn, de Mg ou de Ag par rapport à l'alliage N° 15 ne contenant que Co et P, notamment en ce que la dureté atteinte est supérieure.
Exemple 9:
Les alliages Nos 10 à 15 mis en solution, écrouis selon la méthode utilisée à l'exemple 8 et revenus à une température choisie de manière à atteindre une conductibilité électrique et un durcissement maximaux, sont ensuite exposés pendant 1 h à des températures variant entre 400 et 600° C. On évalue de la sorte la perte de caractéristiques mécaniques pour les alliages Nos 10 à 15 préalablement écrouis et revenus lors de sollicitations possibles par élévation prolongée de la température. Les résultats reportés sur le tableau XII sont les chiffres de duretés Vickers sous 10 kg mesurées après séjour de 1 h à la température de l'essai. On constate que la perte de caractéristiques mécaniques est limitée jusqu'à 550° C, mais qu'elle est plus rapide pour l'alliage N° 15 au-dessus de 550° C que pour les alliages Nos 10 à 14.
Exemple 10:
Dans un test de production industrielle, on élabore sous forme d'une billette de diamètre de 120 mm un alliage de composition: Co: 0,22
P: 0,070 Co
Mg: 0,047 Rapport—= 3,14
Cu: solde en prenant pour précaution d'utiliser des alliages mères Cu-Co, Cu-P et Cu-Mg.
Cette billette est tronçonnée en éléments de longueur 600 mm et extrudée à chaud à température de 850° C et à un diamètre de 8 mm (soit un rapport d'extrusion de 225). Le fil obtenu est refroidi brusquement, immédiatement après extrusion, et se trouve ainsi trempé.
On pratique sur le fil obtenu un traitement de revenu de 2 h à 550° C et on déforme à froid. Les caractéristiques mécaniques et physiques obtenues sont reportées dans le tableau XIII, en fonction du taux d'écrouissage.
Exemple 11:
Au cours d'un essai industriel, on élabore sous forme d'un lingot d'épaisseur 150 mm un alliage de composition:
Co: 0,23
P: 0,073 Co
Mg: 0,078 Rapport— = 3,15
Cu: solde en prenant pour précaution d'utiliser des alliages mères Cu-Co, Cu-P et Cu-Mg.
Ce lingot est préchauffé à 930° C et laminé à chaud jusqu'à une épaisseur de 8 mm. Il est ensuite laminé à froid jusqu'à 1,6 mm d'épaisseur et traité pour être durci. Ce traitement comporte une mise en solution de très courte durée à 900° C et un revenu de 2 h à 550° C. L'alliage est ensuite relaminé jusqu'à 1,2 mm d'épaisseur.
A ce stade, les laminés obtenus présentent les caractéristiques suivantes:
R: 43-50 daN/mm2 E: 36-39 daN/mm2 A%: 3-5
HV: 141-154 daN/mm2 IACS%: 82-86
Avec le laminé ainsi obtenu, on réalise des pièces de forme par découpage à la presse. Ces pièces de forme sont assemblées par brasage au moyen d'un poste haute fréquence et avec un métal d'apport de composition:
Ag
Cu
Zn
Cd
45% 15% 16% 24%
dont l'intervalle de fusion est donné pour approximativement 605-620°C.
On contrôle par mesure de dureté que les pièces de forme gardent les propriétés de l'état traité écroui, après cycle de brasage.
Distance de la zone brasée
HV avant brasage
HV après brasage
Revers de la surface brasée
141-154
102-104
3 mm
142-154
114-118
6 mm
150-154
122-127
9 mm
142-144
140-137
Tableau I
Alliage
Composition
Rapport Co Co + Ni + Fe
Co
Ni
Fe
Zn
P
ou
p p
A
0,15
0,016
0,016
0,003
0,058
3,13
B
0,11
0,09
0,087
2,30
C
0,12
0,055
0,028
6,25
Tableau II
Température de
Dureté HV sous 10 kg
Indice de grain selon Afnor A 04-104
traitement
A
B
C
A
B
C
Ecroui
135
152
128
400° C
151
151
128
•—
500° C
135
100
77
600° C
77
75
68
8
7-8
7-8
800° C
51
55
35
7
6-7
1-2
628686
6
Tableau III
Taux d'écrouissage
Charge de rupture (daN/mm2)
Limite élastique (daN/mm2)
Allongement (%)
Dureté Vickers sous10 kg
Conductibilité IACS (%)
A
B
C
A
B
C
A
B
C
A
B
C
A
B
C
tel quel
26,3
27
24,6
9,8
10
7,8
47
40
48
59
60
54
80
62,5
73
24%
35,6
36,4
33,5
34,8
35,3
32,5
8
11
8
119
119
109
75
62,5
73
32%
38,7
38,8
36,1
37,4
38
35
4
6
5,5
124
122
116
76,5
65
73
47%
41,1
41,8
38,7
40,3
40,8
37,5
3
5
5
128
130
122
83
69
80
57% '
42,7
43,2
41
41,8
42,2
39
3
2
4
129
132
125
87,5
72
83,5
65%
44,1
44,8
42
42,8
43,2
40,5
2
2
4
128
135
125
84
67
80
75%
45,8
46,1
43,3
43,5
44,1
40,8
2
2,5
3,5
131
137
124
84
69
81
Tableau IV
Température de recuit
Charge de rupture (daN/mm2)
Limite élastique (daN/mm2)
Allongement (%)
Conductibilité IACS (%)
CO
A
B
C
A
B
C
A
B
C
A
B
C
100
45,4
47,2
43,4
43,4
45,5
41,9
1,1
0,6
1,0
78
67
73
200
44,7
46,5
42,1
41,9
45,5
40,1
1,3
0,8
1,4
78
67
74
300
42,1
43,3
40,6
38,9
39,6
38,7
4,3
3,2
3,5
79
67
75
400
37
41,2
29,1
30,3
36,8
18
6,6
7,8
21,8
88
70
79
500
29,6
29,2
28,1
14,8
15,6
13
33
31,6
30,1
88
76
82
600
28,9
27,9
27,2
13
11,7
11,7
34,5
35,4
33,8
86
74
83
700
27,6
26,8
25,1
13
11,2
10,3
33,3
35,3
36,3
86
72
79
800
26,2
23,5
23,5
9,9
10,2
10
28,7
13
13,9
78
68
68
Tableau V
Taux d'écrouissage (%)
R
(daN/mm2)
E
(daN/mm2)
HV
A (%)
Conductibilité IACS (%)
16,6
38
32,1
118
8
85
33,3
43,5
38,5
135
4
84
50
47,5
41,5
144
3
84
66,7
50,5
44
151
2,5
85
R: charge à la rupture en daN/mm2
E: limite élastique en daN/mm2
HV: dureté Vickers sous 10 kg en daN/mm2
A: allongement
IACS: conductibilité IACS
Tableau VI
Ecroui 16,6%
Ecroui 33,3%
Ecroui 50%
Ecroui 66,6%
rp / «
(°C)
R
E
HV
A
IACS
R
E
HV
A
IACS
R
E
HV
A
IACS
R
E
HV
A
IACS
(%)
(%)
(%)
(%)
(%)
(%)
(%)
(%)
400
38
29,8
115
15
89
40
36
129
9
87
43,3
40
138
8
87
44,1
39,2
129
8
86
450
37,5
29,1
116
16,5
89
39,2
34
129
10,5
87
42
36
135
11
87
40
31,2
124
16
86
500
36,8
28
113
18
89
38
30,2
125
13
88
38
28
125
15
86
33,4
20,8
100
28
88
550
35,7
26,1
107
19,3
89
36
22
110
17,5
89
34
20,4
97
22
89
30
16
85
35
89
600
33
21,2
98
23
88
30,8
14,8
83
25,5
88
30
14
75
31
87
29,2
13,9
77
37,5
87
R: charge à la rupture en daN/mm2
E: limite élastique en daN/mm2
HV: dureté Vickers sous 10 kg en daN/mm2
A: allongement
IACS: conductibilité IACS
628 686
Tableau VII
No
Cu
Co
P
Cd
Mg
Ag
Zn
Sn
Rapport ~~~
1
solde
0,23
0,057
0,26
4,03
2
solde
0,23
0,065
0,31
3,54
3
solde
0,24
0,050
0,47
4,8
4
solde
0,27
0,083
0,081
3,25
5
solde
0,25
0,081
0,21
3,09
6
solde
0,25
0,086
0,099
2,91
7
solde
0,25
0,074
0,34
3,38
8
solde
0,25
0,059
0,21
4,24
9
solde
0,24
0,051
4,70
Tableau Vili
Ecroui 16,6%
Ecroui 33,3%
Ecroui 50%
Ecroui 66,7%
JN° alliage
R
E
A
HV
IACS
R
E
A
HV
IACS
R
E
A
HV
IACS
R
E
A
HV
IACS
(%)
(%)
(%)
(%)
(%)
(%)
(%)
(%)
1
33,1
30,5
18
108
85
38,7
34,5
4
121
83
42,5
39,2
3
86
45,7
43
2
130
84
2
34,6
31,1
18
111
85
39,7
35,6
4
122
84
43,5
40,4
2,5
130
84
44,6
39,9
1,5
135
81
3
35,6
31,9
16
114
86
40,5
33,6
4,5
122
82
44,2
38,8
2,5
132
85
46
38,8
2
141
84
4
33,3
30,5
12
107
82
38,8
34,8
4
119
82
43,1
39
2,5
128
82
44,6
38,9
2
134
81
5
37,3
32,6
12
116
78
43
40,2
3,5
130
77
46,7
39
2,5
139
76
49,4
42,6
2
141
76
6
32,6
29,4
14
106
81
38,8
36,4
3,5
117
82
41,3
36,5
2
123
80
43,3
38,9
1,5
130
81
7
31,8
28,6
18
102
83
37,7
33,8
4
118
83
41,6
36,4
2,5
122
80
43,3
39,8
2
129
82
8
33,5
30,1
14
109
78
40
34,5
4
123
78
44
40,6
2,5
133
77
45,5
41
2
140
76
9
30,3
28,7
18
101
80
37
34
4
113
81
41,4
38
2,5
122
80
43,7
40,5
2
128
79
R: charge à la rupture en daN/mm2
E: limite élastique en daN/mm2
HV: dureté Vickers sous 10 kg en daN/mm2
A: allongement
IACS: conductibilité IACS
Tableau IX en fin de brevet
Tableau X
No
Cu
Co
P
Cd
Mg
Ag
Zn
Rapport -~~-
10
solde
0,23
0,078
0,11
2,95
11
solde
0,22
0,081
0,25
2,72
12
solde
0,22
0,067
0,068
3,28
13
solde
0,25
0,076
0,06
3,29
14
solde
0,20
0,058
0,09
3,45
15
solde
0,25
0,055
4,54
Tableau XI
Revenu à 450° C après
Revenu à 500° C après
Revenu à 550° C après
écrouissage selon ci-dessous
écrouissage selon ci-dessous
écrouissage selon ci-dessous alliage
16,6
33,3
50
66,7
80
16,6
33,3
50
66,7
80
16,6
33,3
50
66,7
80
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
10
110
130
139
141
147
114
130
145
154
161
124
134
134
141
131
11
112
130
139
153
157
128
133
142
150
131
117
128
139
132
106
12
111
124
138
153
161
120
130
138
155
154
122
125
140
138
103
13
114
131
149
148
164
130
142
154
160
163
118
126
145
138
139
14
121
142
147
157
168
126
144
156
161
160
121
124
145
142
131
15
110
129
131
145
138
112
127
129
139
106
110
113
118
99
75
628686
8
Tableau XII
1 h à 400°C
1 hà450°C
1 h à 500°C
1 hà 550°C
1 h à 600°C
alliage
16,6
33,3
50
66,7
16,6
33,3
50
66,7
16,6
33,3
50
66,7
16,6
33,3
50
66,7
16,6
33,3
50
66,7
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
10
128
132
135
151
124
129
141
153
121
132
134
141
111
121
120
91
11
129
137
140
145
125
134
141
147
129
132
145
145
125
128
125
113
108
111
105
88
12
128
137
136
147
125
134
142
146
124
128
144
134
117
127
139
129
108
111
121
91
13
127
141
148
159
129
139
155
158
128
137
157
155
125
127
139
133
106
115
120
119
14
127
139
148
161
133
141
155
160
134
138
151
150
122
128
135
126
112
114
121
100
15
112
124
134
141
111
128
135
139
113
127
134
136
110
126
130
111
108
112
100
77
Tableau XIII
Taux d'écrouissage S0-S
— x 100
So
(%)
R
E
A (%)
HV
IACS (%)
40
49,8
18,8
7
138
82
52
50,2
21,9
4
145,5
83
70
53,6
31,1
2,5
154
81
82
55,6
45,9
2
159
80
R: charge à la rupture en daN/mmz
E: limite élastique en daN/mm2
HV: dureté Vickers sous 10 kg en daN/mm2
A: allongement
IACS: conductibilité IACS
Tableau IX
Recuit 1 h à 200° C
Recuit 1 h à 300° C
Recuit 1 h à400°C
Recuit 1 h à 500° C
Recuit 1 h à 600° C
alliage
R
E
A
HV
IACS
R
E
A
HV
IACS
R
E
A
HV
IACS
R
E
A
HV
IACS
R
E
A
HV
IACS
(%)
(%)
(%)
(%)
(%)
(%)
(%)
(%)
(%)
(%)
1
46
41,1
3,5
130
85
43,6
39,7
5
132
91
37,4
27,2
10
115
91
32,2
17,6
30,5
86
91
30,8
15,2
31
83
94
2
44,2
38,8
3,5
132
87
42,4
37,5
6
131
87
36,6
26,3
16,5
116
85
32,7
21,1
28
102
90
30,6
16,6
30
81
91
3
46
41,2
3
132
87
43,4
38,6
6
134
86
35,8
26,1
12
103
85
35
20
26
97
91
32
14,6
28
83
93
4
42
35,8
3
135
85
39
32
4
134
85
35
25,3
18,5
106
91
30,7
14,5
30
85
86
29,6
11,7
32,5
80
91
5
46,1
37,9
2
149
78
43,2
35,4
10
142
79
37,2
24,3
20
113
80
32
14,3
34
86
81
31,9
14,2
32
85
80
6
40,9
34,1
2,5
131
85
39,2
33,8
7
127
86
30,7
15,5
25
80
91
28,4
12,2
31
72
91
28
11,1
31
71
89
7
41,6
35,9
2,5
127
83
38,9
30,6
6
124
85
29,5
13,1
31,2
90
89
28,8
12,1
35
80
89
27,9
11,2
36
75
85
8
43,1
37,2
2
139
77
41
34,8
7
132
78
34,2
23,4
20,5
94
81
30,5
11,5
31
84
81
29,3
12,1
40
77
80
9
42,6
40,2
2
124
80
42,3
37,4
3
124
80
26,7
10,4
36,5
70
83
26,5
9,8
38,5
64
82
26,3
9,5
37
62
80
R: charge àia rupture en daN/mm2
E: limite élastique en daN/mm2
HV : dureté Vickers sous 10 kg en daN/mm2
A: allongement
IACS: conductibilité IACS

Claims (17)

628 686
1. Alliage de cuivre, caractérisé en ce qu'il comporte:
0,10 à 0,50% en poids de cobalt,
0,04 à 0,25% en poids de phosphore,
le reste étant du cuivre.
2. Alliage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte: 0,15 à 0,35% en poids de cobalt,
0,05 à 0,12% en poids de phosphore.
2
REVENDICATIONS
3. Alliage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le rapport en poids du cobalt au phosphore est compris entre 2,5 et 5.
4. Alliage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre jusqu'à 0,15% en poids de nickel et/ou de fer, la teneur en Ni n'étant pas supérieure à 0,05%, la teneur en fer n'étant pas supérieure à 0,1 % et la teneur en cobalt n'étant pas supérieure à 0,4%.
5. Alliage selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte: 0,12 à 0,30% en poids de cobalt,
0,05 à 0,12% en poids de phosphore.
6. Alliage selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce qu'on choisit les pourcentages en poids de Ni, Co, Fe et P de façon que le rapport du poids Ni + Co + Fe sur le poids de phosphore soit compris entre 2,5 et 5.
7. Alliage conforme à l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins un élément choisi parmi 0,01 à 0,35% de Mg, 0,01 à 0,7% de Cd, 0,01 à 0,35% de Ag, 0,01 à 0,7% de Zn et 0,01 à 0,25% de Sn, la teneur totale desdits éléments ne dépassant pas 1%.
8. Alliage selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un élément choisi parmi 0,01 à 0,15 de Mg, 0,01 à 0,25% de Cd, 0,01 à 0,15% de Ag, 0,01 à 0,2% de Zn et 0,01 à 0,1 % de Sn, la teneur totale desdits éléments étant comprise entre 0,02 et 0,5%.
9. Alliage selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que l'élément choisi est Mg et Cd ou leur mélange.
10. Procédé de traitement d'un alliage écroui conforme à l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'on effectue au moins un recuit à une température comprise entre 500 et 700° C, suivi d'un écrouissage.
11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'on réalise une mise en solution de l'alliage ainsi obtenu entre 700 et 930" C, on refroidit brusquement l'alliage et on effectue un écrouissage.
12. Procédé selon l'une des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce que l'on profite d'une opération de déformation à chaud pour effectuer la mise en solution à chaud, et en ce que l'on refroidit brutalement l'ébauche obtenue alors qu'elle se trouve être à une température encore supérieure à 600° C.
13. Procédé selon l'une des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce que l'on effectue en outre un traitement de revenu à environ 500° C.
14. Procédé selon l'une des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce que l'on effectue la mise en solution entre 700 et 930° C et effectue un refroidissement brusque par trempe.
15. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'après ledit traitement de recuit et d'écrouissage, on effectue en outre une mise en solution conforme à l'une des revendications 11 à 13.
16. Procédé selon l'une des revendications 11 à 15, caractérisé en ce que l'on réalise au préalable sur le lingot brut de fonderie au moins une déformation à chaud et au moins une déformation à froid en vue d'obtenir ledit alliage écroui à traiter.
17. Procédé selon l'une des revendications 10 à 16, caractérisé en ce que ledit alliage écroui à traiter provient d'un lingot fondu en atmosphère non oxydante ou d'un lingot fondu en atmosphère oxydante, et désoxydé par un élément autre que le phosphore et le cobalt.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5544553A (en) * 1978-09-25 1980-03-28 Furukawa Electric Co Ltd:The Copper alloy for wiring connection
CA1248779A (fr) * 1984-06-14 1989-01-17 Ryoichi Nobuyoshi Alliage de cuivre a resistance superieure a la corrosion
EP0189745B1 (fr) * 1985-02-01 1988-06-29 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Matériau conducteur pour circuits intégrés enrobés de céramique
DE3620654A1 (de) * 1986-06-20 1987-12-23 Kabel Metallwerke Ghh Kupferlegierung
DE4236143A1 (de) * 1992-10-26 1994-04-28 Bayer Ag Gegen unbefugtes Kopieren geschützte Substrate und Verfahren zu ihrer Herstellung
JP3303778B2 (ja) * 1998-06-16 2002-07-22 三菱マテリアル株式会社 0.2%耐力および疲労強度の優れた熱交換器用継目無銅合金管
US6241831B1 (en) 1999-06-07 2001-06-05 Waterbury Rolling Mills, Inc. Copper alloy
DE60324711D1 (fr) * 2003-03-03 2008-12-24 Mitsubishi Shindo Kk
WO2009081664A1 (fr) * 2007-12-21 2009-07-02 Mitsubishi Shindoh Co., Ltd. Tube en alliage de cuivre hautement conducteur de chaleur et à haute résistance et son procédé de fabrication
WO2009107586A1 (fr) * 2008-02-26 2009-09-03 三菱伸銅株式会社 Tige de fil de cuivre à haute résistance et haute conductivité
JP5051927B2 (ja) * 2008-03-28 2012-10-17 三菱伸銅株式会社 高強度高導電銅合金管・棒・線材
US9455058B2 (en) 2009-01-09 2016-09-27 Mitsubishi Shindoh Co., Ltd. High-strength and high-electrical conductivity copper alloy rolled sheet and method of manufacturing the same
CN102149835B (zh) 2009-01-09 2014-05-28 三菱伸铜株式会社 高强度高导电铜合金轧制板及其制造方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2123629A (en) 1936-07-16 1938-07-12 Mallory & Co Inc P R Alloy
US2130378A (en) 1936-08-01 1938-09-20 Cons Carton Inc Carton structure
US2130738A (en) * 1937-09-15 1938-09-20 Mallory & Co Inc P R Copper alloy
US2157934A (en) * 1938-08-12 1939-05-09 Mallory & Co Inc P R Copper-magnesium alloys of improved properties
US2286734A (en) 1940-04-12 1942-06-16 Gen Electric Copper-cobalt-tin alloy
DE1097691B (de) * 1952-06-25 1961-01-19 Ver Deutsche Metallwerke Ag Verwendung von aushaertbaren und verformungsfaehigen phosphorhaltigen Kupferlegierungen fuer auf Gleitung und Verschleiss beanspruchte Gegenstaende
US3677745A (en) 1969-02-24 1972-07-18 Cooper Range Co Copper base composition
US3640779A (en) 1969-09-30 1972-02-08 Olin Corp High-conductivity copper alloys
US3698965A (en) 1970-04-13 1972-10-17 Olin Corp High conductivity,high strength copper alloys
US3976477A (en) 1974-12-23 1976-08-24 Olin Corporation High conductivity high temperature copper alloy

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GB1562870A (en) 1980-03-19

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