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Bronze phosphoreux C51000

Le bronze phosphoreux C51000 est un alliage cuivre-étain offrant une résistance accrue à la corrosion et une grande robustesse, idéal pour les applications d’usinage CNC dans l’aéronautique, l’automobile et les systèmes électriques.

Introduction au bronze phosphoreux C51000

Le bronze phosphoreux C51000 est un alliage cuivre-étain contenant une faible quantité de phosphore, ce qui améliore significativement sa résistance, sa résistance à l’usure et sa résistance à la corrosion. Il se distingue des autres alliages de cuivre par son excellente combinaison de résistance et de flexibilité, ainsi que par sa capacité à résister à la fatigue et à la corrosion. Comparé à d’autres alliages, le bronze phosphoreux C51000 offre une résistance supérieure à l’usure et à la corrosion, notamment en eau de mer et dans des environnements chimiques. Pour l’usinage de précision, le C51000 est idéal grâce à sa grande aptitude à l’usinage et à sa bonne formabilité.

Le bronze phosphoreux C51000 est couramment utilisé dans des pièces usinées CNC telles que des ressorts, des roulements, des bagues, des connecteurs électriques et d’autres composants haute performance. Sa résistance élevée et son excellente résistance à la corrosion le rendent adapté aux applications exigeantes dans des secteurs tels que l’aérospatial, l’automobile et les systèmes électriques.

Propriétés chimiques, physiques et mécaniques du bronze phosphoreux C51000

Composition chimique (typique)

Élément	Plage de composition (en % masse)	Rôle principal
Cuivre (Cu)	90,0–95,0%	Apporte résistance, conductivité et résistance à la corrosion
Étain (Sn)	4,0–6,0%	Améliore la résistance et la résistance à la corrosion
Phosphore (P)	0,03–0,35%	Améliore la résistance à l’usure et augmente la résistance du matériau
Plomb (Pb)	≤0,05%	Améliore l’usinabilité et réduit le frottement pendant l’usinage

Propriétés physiques

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	15% IACS à 20°C	ASTM B193
Coefficient de dilatation	18 µm/m·°C	ASTM E228
Capacité thermique massique	380 J/kg·K	ASTM E1269
Module d’élasticité	110 GPa	ASTM E111

Propriétés mécaniques (état recuit)

Propriété	Valeur (typique)	Norme d’essai
Résistance à la traction	700–800 MPa	ASTM E8/E8M
Limite d’élasticité (0,2%)	450–600 MPa	ASTM E8/E8M
Allongement	15–25%	ASTM E8/E8M
Dureté	90–110 HB	ASTM E10
Résistance à la fatigue	~230 MPa	ASTM E466
Résistance aux chocs	Bonne	ASTM E23

Caractéristiques clés du bronze phosphoreux C51000

Excellente résistance à la corrosion

Le bronze phosphoreux C51000 offre une résistance supérieure à la corrosion, en particulier en milieu marin et lorsqu’il est exposé à des produits chimiques. Il est souvent utilisé dans des applications nécessitant une exposition continue à des environnements sévères, tels que l’eau de mer ou des produits chimiques industriels.

Haute résistance et durabilité

Grâce à sa résistance élevée à la traction et à la limite d’élasticité, le bronze phosphoreux C51000 est très durable et peut supporter des contraintes mécaniques importantes, ce qui le rend adapté à des composants tels que des ressorts, des bagues et des roulements.

Bonne résistance à la fatigue

Cet alliage présente une excellente résistance à la fatigue, lui permettant de bien fonctionner dans des composants soumis à des contraintes répétitives ou cycliques, tels que des ressorts et des liaisons mécaniques.

Haute résistance à l’usure

La teneur en phosphore du C51000 améliore sa résistance à l’usure, ce qui en fait un excellent choix pour des composants soumis à un frottement constant ou à un contact glissant, tels que des roulements et des bagues.

Excellente usinabilité

Le bronze phosphoreux C51000 est réputé pour son excellente usinabilité, permettant un usinage CNC à grande vitesse et une mise en forme aisée en formes complexes, sans usure excessive des outils.

Défis et solutions d’usinage CNC pour le bronze phosphoreux C51000

Défis d’usinage

Formation des copeaux Le bronze phosphoreux C51000 génère des copeaux filandreux, pouvant perturber les opérations d’usinage s’ils ne sont pas correctement gérés.
Solution : Utiliser des brise-copeaux et employer un arrosage suffisant ou de l’air pour évacuer efficacement les copeaux lors de l’usinage à grande vitesse.
Usure des outils Bien que le C51000 soit relativement facile à usiner, sa haute résistance peut entraîner une usure des outils, notamment lors de la coupe à grande vitesse.
Solution : Utiliser des outils en carbure haute performance ou en céramique afin de minimiser l’usure et d’améliorer la durée de vie des outils pendant l’usinage.
Qualité de l’état de surface Obtenir un état de surface très fin peut parfois être difficile en raison de la tendance du C51000 à former des arêtes rugueuses lors de la coupe à grande vitesse.
Solution : Utiliser des outils affûtés et de haute qualité, ainsi que des techniques de coupe adaptées et une lubrification appropriée pour obtenir des finitions lisses.
Écrouissage Le bronze phosphoreux C51000 peut s’écrouir si des vitesses de coupe ou des pressions excessives sont appliquées pendant l’usinage.
Solution : Maintenir des vitesses de coupe modérées, conserver des outils bien affûtés et utiliser un liquide de coupe approprié pour réduire le risque d’écrouissage.

Stratégies d’usinage optimisées

Paramètre	Recommandation	Justification
Matériau de l’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	Dépouille positive, arêtes vives	Améliore l’évacuation des copeaux et garantit des états de surface plus lisses.
Vitesse de coupe	150–250 m/min	Réduit la génération de chaleur et empêche 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.

Paramètres de coupe C51000 (conformité ISO 513)

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

Méthodes d’usinage typiques pour le bronze phosphoreux C51000

Procédé d’usinage	Fonction et avantage pour le bronze phosphoreux C51000
Usinage CNC	Idéal pour l’usinage à grande vitesse et de haute précision de composants tels que des connecteurs électriques et des ressorts.
Fraisage CNC	Adapté à la réalisation de rainures, de gorges et de formes complexes dans des composants tels que des bagues et des pièces mécaniques.
Tournage CNC	Utilisé pour le tournage de pièces cylindriques telles que des engrenages, des roulements et des bagues dans des systèmes mécaniques.
Perçage CNC	Idéal pour réaliser des trous précis destinés aux fixations et aux composants utilisés dans des systèmes électriques et industriels.
Alésage CNC	Assure un usinage intérieur de précision pour des pièces telles que des roulements et des bagues utilisées dans des applications mécaniques.
Rectification CNC	Fournit des finitions lisses pour des pièces soumises à l’usure, telles que des arbres et des engrenages.
Usinage multi-axes	Idéal pour produire des pièces complexes à multiples caractéristiques dans les secteurs aérospatial, automobile et industriel.
Usinage de précision	Assure des tolérances ultra-serrées pour des composants haute performance utilisés dans l’aérospatial et les dispositifs médicaux.
Usinage EDM	Utilisé pour créer des caractéristiques complexes et des détails fins dans des pièces telles que des connecteurs électriques et des ressorts.

Traitement de surface pour les pièces CNC en bronze phosphoreux C51000

Galvanoplastie : Améliore la résistance à la corrosion et apporte une finition brillante pour les connecteurs électriques et d’autres composants.
Polissage : Permet d’obtenir une finition très brillante pour les pièces décoratives et améliore leur fonctionnalité.
Brossage : Crée des finitions satinées ou mates pour des composants fréquemment manipulés dans des applications industrielles et électriques.
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.
Revêtement en poudre : Offre une finition épaisse et protectrice, idéale pour les pièces exposées aux UV et à des conditions difficiles.
Revêtement en téflon : Ajoute des propriétés antiadhésives et une 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.

Applications industrielles du bronze phosphoreux C51000

Industrie aérospatiale : Utilisé pour fabriquer des composants à haute résistance tels que des ressorts, des bagues et des connecteurs.
Électricité & Énergie : Idéal pour des composants électriques nécessitant une conductivité élevée et une grande durabilité, notamment des connecteurs et des bornes.
Industrie automobile : Couramment utilisé dans des applications automobiles telles que des engrenages, des roulements et d’autres composants haute performance.
Industrie marine : Très adapté au matériel et aux composants marins exposés à l’eau de mer et à d’autres éléments corrosifs.