ISO 1338:1977 / CuSn12Ni2

Qu’est-ce que le CuSn12Ni2 ?

Le CuSn12Ni2 est un bronze à l’étain de fonderie à base de cuivre contenant 11-13 % d’étain et 1,5-2,5 % de nickel. Selon l’actuelle EN 1982:2024, il est désigné CuSn12Ni2-C / CC484K pour les produits moulés et CuSn12Ni2-B / CB484K pour le lingot correspondant.

L’étain apporte dureté et résistance à l’usure, tandis que le nickel contribue à la résistance mécanique, à la corrosion et à la stabilité dans des conditions de service exigeantes. Par rapport au CuSn12-C, cet alliage est destiné aux applications combinant fortes pressions de contact, usure et corrosion.

Composition chimique

Selon l’EN 1982:2024, le CuSn12Ni2-C / CC484K contient 84,5-87,5 % de Cu, 11,0-13,0 % de Sn, 1,5-2,5 % de Ni et 0,05-0,40 % de P. Les teneurs maximales sont de 0,30 % de Pb, 0,40 % de Zn, 0,20 % de Fe et de Mn, 0,10 % de Sb, 0,05 % de S et 0,01 % d’Al et de Si. Pour cet alliage, Cu et Ni sont indiqués séparément ; la teneur en cuivre n’est pas exprimée comme un total Cu + Ni.

Propriétés mécaniques et physiques typiques

Les valeurs minimales de référence de l’EN 1982:2024 sont, pour le moulage au sable, 280 MPa de résistance à la traction, 160 MPa de limite conventionnelle, 12 % d’allongement et 85 HBW ; pour la coulée centrifuge, 280 MPa, 180 MPa, 8 % et 95 HBW ; et pour la coulée continue, 300 MPa, 180 MPa, 10 % et 95 HBW.

Les valeurs typiques sont d’environ 8,6 g/cm³ pour la masse volumique, 0,376 J/(g·K) pour la chaleur spécifique, 17,5 × 10⁻⁶/K pour le coefficient de dilatation, 54 W/(m·K) pour la conductivité thermique et 6,2 MS/m pour la conductivité électrique. Ces propriétés physiques sont des références typiques et non des valeurs garanties.

Propriétés et applications

Le CuSn12Ni2 se distingue par sa résistance élevée à l’usure, sa bonne ténacité, son aptitude aux fortes pressions de contact ainsi que sa résistance à la cavitation et à la corrosion. Malgré sa bonne résistance à l’eau de mer, le choix final doit tenir compte de la composition du fluide, de la température, de la vitesse d’écoulement et des matériaux en contact.

Les principales applications comprennent les roues à vis sans fin fortement chargées, les engrenages de service intensif, les paliers lisses à vitesse faible ou modérée, les bagues en bronze, les éléments de glissement, les écrous de broche déplacés sous charge, les corps et roues de pompe, les pièces de vannes et de robinetterie, les entraînements d’ascenseurs et d’escaliers mécaniques ainsi que les pièces adaptées exposées à l’eau de mer.

Il ne faut pas supposer que l’alliage peut fonctionner sans lubrification dans toutes les applications. Le lubrifiant doit être choisi avec la dureté et l’état de surface de la pièce antagoniste, le jeu, la charge, la vitesse, la température et l’environnement. L’usinabilité doit être considérée comme moyenne à difficile et nécessite des outils et paramètres de coupe adaptés.

Production et formes de fourniture

KUPTİN® Nİ peut être produit par coulée centrifuge, coulée continue, moulage au sable et coulée spéciale suivant le projet. Le procédé est choisi selon la forme du produit, les dimensions, la géométrie, les propriétés mécaniques requises, les conditions de service et la spécification de commande.

L’alliage peut être fourni sous forme de barre ronde, bague en bronze, tube, pièce creuse ou pleine, anneau, méplat, plaque, profil spécial et pièce coulée suivant plan. Les dimensions finales, les tolérances et les surépaisseurs d’usinage doivent être évaluées avant la commande.

Normes et nuances comparables

La désignation européenne principale des produits moulés en CuSn12Ni2 est CuSn12Ni2-C / CC484K selon l’EN 1982:2024. CuSn12Ni2-B / CB484K désigne le lingot correspondant et ne doit pas être confondu avec la nuance du produit moulé.

Les anciennes désignations DIN 1705 sont G-CuSn12Ni / 2.1060.01 pour le moulage au sable, GZ-CuSn12Ni / 2.1060.03 pour la coulée centrifuge et GC-CuSn12Ni / 2.1060.04 pour la coulée continue. CT2 est une ancienne nuance comparable de la BS 1400. Le CuSn12Ni2 de l’ISO 1338:1977 doit également être considéré uniquement comme une référence historique.

L’UNS C91700 est une nuance américaine comparable, mais pas un équivalent direct en raison de limites différentes pour l’étain, le nickel, le phosphore et d’autres éléments. L’ASTM B427 est une spécification produit pour les pièces moulées en bronze pour engrenages, incluant le C91700. L’ASTM B505/B505M-23 couvre les produits en alliage de cuivre coulés en continu, mais le C91700 ne figure pas dans son tableau actuel ; elle n’est donc pas utilisée ici comme référence ASTM principale. Les C90800, C92500 et C93200 ont des compositions différentes et sont exclus de la liste.

Note technique

Les valeurs de la section 02, Propriétés mécaniques, sont des minimums présentés séparément selon le procédé de fonderie. Les résultats peuvent varier avec la section, la position de l’éprouvette et la structure de coulée ; les exigences de la section finale doivent être convenues avec le fabricant à la commande. Les informations chimiques, mécaniques et physiques sont fournies à titre d’orientation générale. Les propriétés finales doivent être vérifiées selon la spécification de commande, le procédé, la section, les dimensions, les tolérances, le certificat d’analyse et les résultats du contrôle qualité.