Nos alliages

Les alliages cuivre-béryllium en bref

Qu’est-ce qu’un alliage cuivre-béryllium Berylco ?

Quelle est la composition d’un alliage de cuivre-béryllium Berylco ?

 

Les alliages cuivre béryllium contiennent 2% au maximum de béryllium dissout dans une matrice de cuivre.

L’adjonction de béryllium permet d’améliorer considérablement les propriétés mécaniques du cuivre sans renoncer à son excellente conductivité.

D’autres éléments d’alliage, comme le nickel, le cobalt, ou le plomb, peuvent être ajoutés (de 0.3 à 2 % au maximum selon les éléments et alliages) pour apporter des propriétés complémentaires de formabilité, aptitude au pliage, ou usinabilité.

Pourquoi les alliages de cuivre-béryllium Berylco sont-ils utilisés ?

Du fait de leur double performance résistance/conductivité, on trouve beaucoup les alliages cuivre-béryllium dans les équipements électriques et électroniques : contacteurs et connecteurs en particulier.
Ces alliages sont les plus polyvalents et résistants parmi tous les alliages de cuivre. Ils réunissent un ensemble unique de propriétés qui en font des matériaux indispensables pour la réalisation de pièces stratégiques dans de nombreux domaines industriels.

Lorsque la fiabilité et la durabilité sont essentielles voire vitales, les alliages cuivre-béryllium sont les meilleurs. Dans des conditions extrêmes d’utilisation, ils sont les plus résistants et résilients.

Dans quels domaines industriels les trouve-t-on ?

On trouve les alliages de cuivre-béryllium dans les applications les plus stratégiques et exigeantes, là où toute défaillance n’est pas tolérable.

Les principaux marchés sont l’automobile (applications de sécurité notamment), l’aéronautique, le spatial, la défense, les télécommunications, l’énergie, le médical, l’électroménager haut de gamme.
Par exemple, dans un avion civil, on trouve 40 000 connecteurs. Le cuivre-béryllium est le matériau de choix pour garantir la sécurité des passagers en vol.

Comment identifier et choisir un alliage Berylco ?

Quelles sont les différentes nuances ?

Les alliages cuivre-béryllium se déclinent en différentes compositions, selon les propriétés recherchées. NGK Berylco propose 3 nuances principales et quelques autres nuances répondant à des exigences spécifiques.

Nos trois principaux alliages : Berylco 25, Berylco 14 et Berylco 33/25.

Normes de désignation des alliages de cuivre : comment ça marche ?

Il existe 3 principales normes en vigueur dans l’industrie pour désigner les alliages de cuivre :

  • Norme américaine ASTM (American Society for Testing and Materials) : cette norme utilise le système de numérotation unifié UNS (Unified Numbering System) s’appuyant sur des numéros à 5 chiffres précédés de la lettre C pour cuivre. Les numéros précisent le type d’alliage et sa composition. Nos trois principaux alliages : C17200 (Berylco 25), C17510 (Berylco 14) et C17300 (Berylco 33/25).
  • Norme internationale ISO : l’organisation internationale pour la normalisation ISO (International Organisation for Standardisation), l’association française de normalisation AFNOR et l’institut allemand de normalisation DIN (Deutsches Institut für Normung) ont développé une approche basée sur les symboles chimiques des principaux éléments constitutifs de l’alliage et leurs pourcentages (massiques). Cette dénomination explicite facilite l’identification de l’alliage par sa composition. Nos trois principaux alliages : CuBe2 (Berylco 25), CuNi2Be (Berylco 14) et CuBe2Pb (Berylco 33/25).
  • Norme Britannique BS (British Standard) : cette norme utilise un système similaire aux normes européennes du Comité Européen de Normalisation (CEN), basé sur un code alphanumérique à six chiffres. La première lettre C désigne un alliage de cuivre. La deuxième lettre spécifie la forme du produit (W pour wrought, produits forgés). Trois nombres et une lettre suivent pour identifier la composition de l’alliage. Nos trois principaux alliages : CW101C (Berylco 25), CW110C (Berylco 14) et CW102C (Berylco 33/25).

Que sont les états matières ?

Des actions de type chimique et mécanique sur la matière permettent de lui conférer des propriétés spécifiques pour répondre au cahier des charges des utilisateurs.

L’action chimique consiste en un traitement thermique ou revenu. Il s’agit d’une chauffe douce permettant d’augmenter la dureté et les caractéristiques mécaniques de la matière.

L’action mécanique consiste en un écrouissage ou laminage, à savoir un écrasement physique de la matière. Elle permet d’allonger les grains, de diminuer l’épaisseur et d’augmenter la dureté.

Le cuivre-béryllium est le seul alliage de cuivre pouvant être durci des deux façons, par écrouissage et par revenu. Notre savoir-faire de métallurgiste réside dans l’enchaînement d’opérations chimiques et mécaniques permettant d’atteindre les spécifications matière attendues par nos clients.

En fin de cycle, nous effectuons des opérations de nettoyage, inhibition de corrosion et éventuellement de dorure ou argenture, dans le but d’améliorer la conductivité de nos alliages sans risque de corrosion.

Contactez nos experts pour en savoir plus.

Quelles sont les caractéristiques techniques d’un alliage cuivre-béryllium Berylco ?

Un alliage de cuivre se définit par un ensemble de caractéristiques mécaniques et par sa conductivité :

  • Résistance Rm : résistance mécanique, exprimée en N/mm2 ou MégaPascal.
  • Résistance Rp : limite d’élasticité, exprimée en N/mm2 ou MégaPascal.
  • Allongement A50 : allongement à la rupture exprimé en % sur une longueur initiale de 50 mm.
  • Dureté HV : Hardness Vickers : dureté de surface Vickers. Autres unités de dureté : HB (Brinell) et HRC (Rockwell).
  • Formabilité R/t : Rayon de pliage / Epaisseur : capacité de la matière à être formée.
  • Conductivité électrique : elle s’exprime par rapport au cuivre pur, en % IACS (International Annealed Copper Standard). Elle varie en fonction de la composition chimique des alliages, ainsi que des états de la matière, en termes de durcissement et de traitement thermique.

Consulter notre catalogue pour connaitre les propriétés de nos alliages (lien ci-dessous).

Qu’est-ce que la norme EN 1654 ?

La norme Européenne EN 1654 spécifie la composition, ainsi que les caractéristiques mécaniques et tolérances dimensionnelles des produits laminés en cuivre et alliages de cuivre destinés à la fabrication des ressorts et connecteurs. La norme EN 1654 définit également les procédures d’échantillonnage et les méthodes d’essai permettant de contrôler ces caractéristiques.
D’après la norme EN 1654, exigée notamment par l’industrie aéronautique, le cuivre-béryllium est un matériau de ressort remarquable qui convient à des températures extrêmement basses jusqu’à proximité du point zéro absolu. En outre, les alliages cuivre-béryllium sont absolument amagnétiques, et présentent une très bonne conductivité électrique, ainsi qu’une résistance à la corrosion très élevée vis-à-vis de nombreux fluides.

NGK Berylco propose une gamme de produits conforme à la norme EN 1654.

Consultez notre catalogue