Le bronze au manganèse C90500 est un alliage de cuivre à haute résistance, principalement composé de cuivre, de manganèse, et de faibles teneurs en fer, aluminium et nickel. Cet alliage est réputé pour ses excellentes propriétés mécaniques, notamment une résistance exceptionnelle, une bonne résistance à la corrosion et une forte résistance à l’usure. Le bronze au manganèse C90500 offre une résistance à la corrosion supérieure à celle d’autres alliages, en particulier dans les environnements marins et les applications à fortes contraintes, ce qui en fait un choix idéal pour les applications critiques. Pour l’usinage de précision, le bronze au manganèse C90500 constitue un excellent choix grâce à sa capacité à supporter des charges élevées et à sa bonne usinabilité.
Le bronze au manganèse C90500 est couramment utilisé dans des pièces usinées CNC telles que des engrenages, des bagues, des paliers et des vannes, en particulier dans des secteurs comme le maritime, l’aérospatial et les machines lourdes, où les composants sont exposés à des conditions sévères. Sa résistance à l’usure et sa haute résistance en font un matériau idéal pour les applications exigeant que les pièces conservent leur intégrité sous fortes charges et en environnements corrosifs.
Élément | Plage de composition (en % massique) | Rôle clé |
|---|---|---|
Cuivre (Cu) | 80,0–85,0% | Apporte résistance, conductivité et résistance à la corrosion |
Manganèse (Mn) | 4,0–6,0% | Renforce la résistance et améliore la résistance à l’usure |
Fer (Fe) | 2,0–4,0% | Augmente la dureté et la résistance à la corrosion |
Aluminium (Al) | ≤1,0% | Améliore la résistance à la corrosion et la résistance mécanique |
Nickel (Ni) | ≤1,0% | Augmente la résistance à la corrosion et améliore les propriétés mécaniques |
Propriété | Valeur (typique) | Norme/condition d’essai |
|---|---|---|
Densité | 8,8 g/cm³ | ASTM B311 |
Point de fusion | 950–1050°C | ASTM E29 |
Conductivité thermique | 60 W/m·K à 20°C | ASTM E1952 |
Conductivité électrique | 12% IACS à 20°C | ASTM B193 |
Coefficient de dilatation | 18 µm/m·°C | ASTM E228 |
Capacité calorifique massique | 380 J/kg·K | ASTM E1269 |
Module d’élasticité | 110 GPa | ASTM E111 |
Propriété | Valeur (typique) | Norme d’essai |
|---|---|---|
Résistance à la traction | 650–800 MPa | ASTM E8/E8M |
Limite d’élasticité (0,2%) | 400–550 MPa | ASTM E8/E8M |
Allongement | 15–25% | ASTM E8/E8M |
Dureté | 85–115 HB | ASTM E10 |
Résistance à la fatigue | ~230 MPa | ASTM E466 |
Résistance aux chocs | Bonne | ASTM E23 |
Le bronze au manganèse C90500 est un alliage à haute résistance, offrant une excellente résistance à l’usure et aux contraintes mécaniques. Cela le rend idéal pour des composants tels que les engrenages, les bagues et les pièces de machines industrielles qui doivent fonctionner sous de fortes charges et dans des conditions à fortes contraintes.
L’alliage est très résistant à la corrosion, notamment dans les environnements marins et les contextes industriels où l’exposition à l’eau de mer, aux produits chimiques ou à d’autres substances corrosives est fréquente. Cette propriété fait du C90500 un excellent choix pour des applications dans les secteurs maritime et offshore.
La combinaison du manganèse et du fer dans le bronze au manganèse C90500 confère une résistance exceptionnelle à l’usure, lui permettant de supporter de fortes frictions et des mouvements continus sans dégradation significative. Cette propriété est particulièrement avantageuse dans les applications à hautes performances, telles que les paliers et les pompes.
Bien que le bronze au manganèse C90500 soit un alliage à haute résistance, il offre une bonne usinabilité, ce qui le rend adapté aux opérations d’usinage CNC. La capacité de l’alliage à être facilement façonné en pièces complexes réduit les arrêts et les coûts d’outillage pendant la production.
Le rapport résistance/poids élevé du bronze au manganèse C90500 en fait un matériau privilégié pour les applications où la résistance est nécessaire tout en minimisant le poids, comme dans l’aérospatial et les machines de haute performance.
Formation des copeaux Le bronze au manganèse C90500 peut produire des copeaux longs, en particulier lors de l’usinage à grande vitesse, ce qui affecte le processus d’usinage et la productivité globale.
Solution : Utiliser des brise-copeaux et ajuster les avances. L’application d’un liquide de coupe ou l’utilisation de soufflages d’air peut aider à évacuer efficacement les copeaux pendant l’usinage.
Usure de l’outil La dureté et la résistance du C90500 peuvent entraîner une usure rapide des outils, notamment lorsque la coupe à grande vitesse est utilisée.
Solution : Utiliser des outils de coupe en carbure ou en céramique, qui offrent une meilleure résistance à l’usure et une durée de vie d’outil plus longue, garantissant une efficacité accrue et une réduction des arrêts.
Qualité de l’état de surface L’obtention d’un état de surface fin peut être difficile en raison de la dureté de l’alliage, qui peut provoquer des arêtes rugueuses lors des coupes à grande vitesse.
Solution : Utiliser des outils de haute qualité, bien affûtés, et des vitesses de coupe modérées pour obtenir une finition plus lisse. Une lubrification adéquate peut également aider à obtenir de meilleures finitions.
Écrouissage Comme de nombreux alliages à haute résistance, le bronze au manganèse C90500 peut présenter un écrouissage lorsque des vitesses ou des pressions excessives sont appliquées.
Solution : Modérer les vitesses de coupe et utiliser des outils tranchants avec un refroidissement suffisant afin de réduire l’écrouissage et d’assurer un usinage stable.
Paramètre | Recommandation | Justification |
|---|---|---|
Matériau d’outil | Outils en carbure ou en céramique | Les outils en carbure et en céramique offrent une meilleure résistance à l’usure et de meilleures performances de coupe. |
Géométrie | Angle de coupe positif, arêtes vives | Améliore l’évacuation des copeaux et assure des finitions de surface plus régulières. |
Vitesse de coupe | 150–250 m/min | Réduit la génération de chaleur et limite la déformation du matériau. |
Avance | 0,10–0,20 mm/tr | Assure une coupe régulière et réduit la formation de bavures. |
Arrosage | Arrosage abondant ou soufflage d’air | Aide à dissiper la chaleur et améliore l’état de surface. |
Opération | Vitesse (m/min) | Avance (mm/tr) | Profondeur de passe (mm) | Pression de liquide de coupe (bar) |
|---|---|---|---|---|
Ébauche | 150–200 | 0,15–0,20 | 2,0–3,5 | 25–35 |
Finition | 200–250 | 0,05–0,10 | 0,5–1,0 | 30–50 |
Procédé d’usinage | Fonction et avantage pour le bronze au manganèse C90500 |
|---|---|
Idéal pour l’usinage de précision à grande vitesse de composants tels que des engrenages, des bagues et des vannes. | |
Adapté à la réalisation de rainures, de gorges et de formes complexes dans des composants tels que des engrenages et des bagues. | |
Utilisé pour le tournage de pièces cylindriques telles que des vannes, des bagues et des composants mécaniques. | |
Idéal pour créer des trous précis destinés aux fixations et à d’autres composants. | |
Assure un usinage interne de précision pour des composants tels que des paliers et des bagues. | |
Fournit des finitions lisses pour les pièces soumises à l’usure, telles que les engrenages et les arbres. | |
Idéal pour produire des pièces complexes et multifonctions dans les secteurs aérospatial, automobile et industriel. | |
Fournit des tolérances très serrées pour des composants hautes performances utilisés dans l’aérospatial et les dispositifs médicaux. | |
Utilisé pour créer des caractéristiques complexes et des détails fins sur des pièces telles que des connecteurs électriques et des engrenages. |
Galvanoplastie : Améliore la résistance à la corrosion et apporte une finition brillante pour des pièces telles que les connecteurs et les vannes.
Polissage : Permet d’obtenir une finition très brillante pour les pièces décoratives et d’améliorer leur fonctionnalité.
Brossage : Crée des finitions satinées ou mates pour les pièces fréquemment manipulées, telles que les composants mécaniques.
Revêtement PVD : Ajoute un revêtement durable qui augmente la résistance à l’usure et prolonge la durée de vie des composants mécaniques.
Passivation : Améliore la résistance à la corrosion, en particulier pour les pièces exposées à des produits chimiques agressifs.
Thermolaquage : Offre une finition épaisse et protectrice, idéale pour les pièces exposées aux UV et à des conditions sévères.
Revêtement Téflon : Ajoute des propriétés anti-adhésives et de résistance chimique, idéal pour les applications mécaniques.
Chromage : Fournit un revêtement brillant et durable qui résiste à la corrosion et améliore l’apparence des composants.
Industrie aérospatiale : Utilisé pour fabriquer des composants à haute résistance tels que des bagues, des paliers et des connecteurs.
Électricité & énergie : Idéal pour les composants électriques nécessitant une conductivité élevée et une grande durabilité, notamment les connecteurs et les bornes.
Industrie automobile : Couramment utilisé dans des applications automobiles telles que les engrenages, les bagues et d’autres composants hautes performances.
Industrie maritime : Convient aux équipements et composants marins exposés à l’eau de mer et à d’autres éléments corrosifs.