Brevet FR2545505A1 — publié le 19841109

"Alliage de cuivre pour radiateurs notamment pour véhicules automobiles" L'invention concerne un alliage de cuivre propre à la fabrication de radiateurs, présentant une excellente résistance à la corrosion produite par l'eau contenant des sels minéraux. Les alliages cuivre-zinc, appelés également laitons et généralement connus pour présenter une bonne résistance à la corrosion ainsi que de bonnes propriétés mécaniques et de façonnage, sont utilisés de préférence pour fabriquer des radiateurs d'automobiles. Le radiateur reçoit du moteur un liquide réfri- gérant en circulation, destiné à éliminer la chaleur dégagée-par le moteur et renvoie ce liquide vers le mo- teur pour réguler la température de ce dernier Cela présente un problème de corrosion pour l'intérieur nor- malement en contact avec le liquide refroidissant Une corrosion externe peut également se produire par exposi- tion aux gaz d'échappement des voitures, à l'air salin en bord de mer, ou aux gaz de rejet toxiques des usines, contenant du SQ 2 ou autres. L'aggravation de la pollution de l'air et les autres environnements corrosifs ont réduit la durée de vie des radiateurs ordinaires en laiton, constitué généralement de 65 % de cuivre, et de 35 % de zinc (en poids) Il s'est donc fait sentir un besoin impérieux de matériaux plus résistants à la corrosion. Comme résultat des recherches menées dans ce but, on a mis au point des alliages de cuivre appropriés à la fabrication de radiateurs, ayant une excellente ré- sistance à la corrosion comprenant, en poids, 25-40 % de zinc, 0,005-0, 070 % de phosphore, 0,5-1,0 % d'étain et autant d'aluminium, le reste étant constitué par du cuivre et d'inévitables impuretés. Les fonctions des éléments d'alliage constituant l'alliage de cuivre résistant à la corrosion selon l'in- vention, ainsi que les limites de leurs proportions, seront expliquées cidessous Le cuivre et le zinc, qui forment la base du présent alliage, présentent une excel- lente aptitude au façonnage et une excellente résistance mécanique, ainsi qu'une conductivité thermique également excellente De ces deux composants, le zinc est limité aux pourcentages mentionnés plus haut, car une proportion de moins de 25 % en poids de zinc rendrait le façonnage difficile, et plus de 40 % en poids provoquerait une précipitation de la phase péta dans l'alliage, affectant négativement la résistance à la corrosion et l'aptitude au façonnage à froid du produit La proportion de phos- phore à introduire est limitée à un ordre de grandeur de 0,005-0,07 % en poids, car une addition inférieure à 0,005 % en poids n'améliorerait pas la résistance à la corrosion de l'alliage, tandis qu'une proportion supé- rieure à 0,07 % en poids rendrait l'alliage plus résis- tant d-la corrosion, mais tendrait à créer une corrosion inter-granulaire L'étain, qui doit être introduit en proportion de 0,05 à 1 % en poids, n'améliore pas la résistance à la corrosion si sa proportion est inférieure à 0,05 % en poids, mais l'action bénéfique est saturée au delà de 1 % en poids Il en est de même pour l'alumi- nium, qui doit être introduit dans les mêmes proportions. C'est-à-dire que l'addition de moins de 0,05 % en poids ne procure pas d'amélioration de la résistance à la cor- rosion tandis que, d'un autre côté, l'addition de plus de 1 % en poids, n'ajoute plus rien à l'effet bénéfique arrivé à saturation. Selon des proportions recommandées, cet alliage se compose essentiellement de 27 à 37 % en poids de zinc, de 0,01 à 0,04 % en poids de phosphore, de 0,1 à 0,5 % en poids d'étain, de 0,1 à 0,5 % en poids d'aluminium, le complément étant constitué de cuivre et des impuretés con- comitantes. EXEMPLE: Des alliages de compositions variées, indiquées dans le tableau 1, ont été préparés par fusion Ils ont été laminés à chaud puis, après un traitement thermique approprié, ils ont été laminés à-froid en feuilles d'un millimètre d'épaisseur Après traitement final à 500 pendant 30 minutes, les feuilles ont été soumises à des essais de résistance à la corrosion. Pour chaque essai, une solution de 1,3 g de carbo- nate acide de sodium, 1,5 g de sulfate de sodium et 1,6 g de chlorure de sodium dans 1 1 d'eau a été maintenue à 880 C Chaque éprouvette était maintenue immergée dans la solution, tandis que de l'air était introduit à raison de ml par minute, pendant 336 heures. La profondeur de la corrosion par dézincification était mesurée pour évaluer la résistance à la corrosion de chaque spécimen. TABLEAU 1 voir ANNEXE I. Le tableau 2 met en évidence que les alliages pré- parés conformément à l'invention, présentent une résistance élevée à la corrosion de dézincification. TABLEAU 2 voir Annexe II - ANNEXE I T A BLEA U (% en poids) Spéc men Zn: p S Ai C Alliage classique 1 30 Bala *: ce 2 35 Alliage selon 3:27 005 1 00. l'invention 3 2 O O 5 4:'35: 0 01 O 05-: 0 10 :-30 D O03 O 1 D -: 0-30 6 37: 0 02-: 0 7: 0 50-: " 7: 35 0 07: O: A 0-:40 8: 33:0 03: 0 10-: 0 80 - 9:32:-0 05: 0 50: O 30-: :38 0-01: O 80: 0-5 " z 12 35:0 02:0 20 0 20 ANNEXE II T A B L E A U 2 Spécimen Alliage classique il Alliage selon 1 ' invention il il il il il nl il u, > 1 Profondeur de la corrosion par dézincification R E V E N D ICATIONS 1 ) Alliage de cuivre approprié à la fabrication de radiateurs, caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué de: Zinc 25 à 40 % en poids Phosphore 0,005 à 0,070 % en poids Etain 0,05 à 1,0 % en poids Aluminium 0,05 à 1,0 % en poids Cuivre et impuretés Q S pour 100 2 ) Alliage de cuivre selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué de: Zinc 27 à 37 % en poids Phosphore 0,01 à 0, 04 % en poids Etain 0,1 à 0,5 % en poids Aluminium O,1 à 0,5 % en poids Cuivre et impuretés Q S pour 100