Différences entre le laiton, le bronze et le cuivre : une comparaison détaillée

À première vue, le cuivre, le laiton et le bronze peuvent sembler être des nuances différentes du même métal. Cependant, ils diffèrent à plusieurs égards. Cet article vous aidera à savoir comment faire la différence entre le cuivre, le laiton et le bronze après avoir lu jusqu'au bout. Ou, plus encore, différencier laiton contre cuivre or cuivre contre bronze. Plongeons dedans !

Qu’est-ce que le cuivre ?

Le cuivre, représenté dans le tableau périodique par Cu, est l'un des métaux les plus courants sur la planète. La malléabilité et la ductilité du cuivre en font un choix de premier ordre dans de nombreux cas d'utilisation industrielle. Par exemple, nous utilisons couramment ses alliages dans des matériaux de construction et des produits tels que des bijoux, des fils métalliques, des pièces de monnaie, etc.

Pendant ce temps, le cuivre est-il un alliage? La réponse simple est non. Le cuivre n'est qu'un élément. Un alliage, quant à lui, est un mélange d'un métal et d'un autre métal ou non métallique pour former de nouveaux matériaux dotés de propriétés chimiques et mécaniques plus fortes ou plus faibles. 

Habituellement, l’objectif de ce mélange est de produire un produit industriellement viable et souhaitable avec un coût économique moindre et plus de qualité et d’avantages.

Qu'est-ce que le laiton

Le laiton est un alliage de cuivre (Cu) et de zinc (Zn), généralement dans des proportions respectives de 60 % et 40 %. Cependant, les industries peuvent modifier ce rapport ou cette proportion en fonction de ce qu'elles ont l'intention de réaliser ou de produire avec le laiton, comme des matériaux ayant une conductivité électrique et thermique différente, une résistance à la corrosion, une usinabilité et d'autres cas d'utilisation comme la sculpture, la fabrication de bijoux, etc.

Cette différence de ratio et d’agents d’alliage conduit souvent à la question : «Le laiton est-il un métal?" Oui, le laiton est un métal. Maintenant, le laiton est-il un élément? Non, ce n'est pas le cas. Le laiton est un alliage dont les propriétés métalliques ou la qualité dépendent du rapport entre le mélange métallique et non métallique et les agents d'alliage introduits lors de l'application industrielle. 

Souvent, nous traitons le laiton avec des agents d'alliage métalliques et non métalliques comme le phosphore, l'aluminium, le plomb, le silicium, le manganèse, etc. En fin de compte, la proportion de ces agents d'alliage pourrait augmenter ou diminuer les propriétés chimiques et mécaniques du laiton. 

Qu’est-ce que le bronze ?

Le bronze est du cuivre et l'étain (Sn), tout comme le zinc l'est pour le laiton. Néanmoins, Le bronze est du cuivre avec beaucoup moins d'étain (environ 12 %) que ce que nous pourrions avoir de zinc (± 40 %) dans le laiton. 

De quoi est fait le bronze? Ou De quels métaux est fait le bronze? Habituellement, nous mélangeons le cuivre et l'étain avec d'autres éléments métalliques et non métalliques comme l'aluminium, le zinc, le silicium, le phosphore, etc., pour produire des matériaux plus durables et conducteurs avec une usinabilité et une dureté plus élevées.

Principales différences entre le laiton, le bronze et le cuivre

Maintenant que nous comprenons ces concepts, voyons différence entre le laiton, le cuivre et le bronze en fonction de leurs propriétés.

Résistance à la corrosion

La corrosion est un problème très courant pour les métaux. Cela se produit lorsque nous exposons ces métaux à l’eau, à l’humidité ou à certains composés ou sels naturellement réactifs. 

Dans ce cas, vous pouvez considérer la corrosion lorsque vous choisissez entre le bronze, le laiton ou le cuivre. La corrosion est l'une des propriétés qui déterminent la durabilité et l'importance économique d'un métal.

Concernant la résistance à la corrosion, le cuivre, qui est le plus réactif des trois métaux, est le plus corrosif. Le laiton offre une meilleure résistance à la corrosion que le cuivre. Cependant, toutes choses égales par ailleurs, entre les trois métaux, le bronze résiste mieux à la corrosion que le laiton et le cuivre.

Durabilité

Si vous souhaitez choisir entre le cuivre, le bronze et le laiton pour leur durabilité respective, alors le bronze est le plus durable de tous. N’oubliez pas que le bronze est tout ce que le cuivre et le laiton sont, et parfois même plus.

Le bronze peut parfois contenir des agents d'alliage comme le zinc, l'un des éléments les plus courants du laiton. À moins que nous n'introduisions des agents d'alliage plus puissants que les mélanges de bronze lors de la production industrielle de produits en laiton ou en cuivre, le bronze sera toujours le métal le plus durable des trois.

Flexibilité et usinabilité

Concernant l'usinabilité, le cuivre l'emporte cette fois. L'usinage du cuivre est plus flexible que les deux autres. En effet, le cuivre est plus flexible, plus malléable et encore plus doux que le bronze et le laiton.

Si vous comparez laiton contre bronze l'usinabilité seule, puis le laiton arrive en tête. La raison est similaire à celle bronze contre laiton contre cuivre comparaison d'usinabilité. Le laiton est plus facile à travailler que le bronze, ce qui en fait un meilleur choix en matière d'usinage.

Prix

Généralement, le bronze est plus cher que le laiton et le cuivre. Pourquoi? En raison de la composition de l'alliage du bronze. Lorsqu'ils sont réunis, les éléments et matériaux comme l'étain, le silicium, l'aluminium, etc., utilisés dans les alliages de bronze sont plus coûteux que ceux du laiton. A l’inverse, le cuivre n’est pas un concurrent des deux autres.

Si votre budget est serré, vous voudrez peut-être envisager le cuivre et le laiton pour vos besoins métalliques. De plus, le bronze a des limites en termes d'ouvrabilité et d'usinage et, bien sûr, serait moins souhaitable dans Usinage CNC si l’on considère d’autres propriétés où le cuivre et le laiton arrivent en tête.

Soudabilité

Idéalement, le cuivre, le laiton et le bronze sont soudables. Cependant, ils sont plus difficiles à souder que prévu et nécessitent souvent une chaleur et une pression élevées. Pendant ce temps, le cuivre sans oxygène est plus facile à souder que le laiton et le bronze. Donc, si vous vérifiez le score de soudabilité de cuivre contre bronze et cuivre contre laiton, le cuivre sortira en tête.

Conductivité

La conductivité dont nous parlons dans ce cas est la conductivité électrique et thermique. Dans ce cas, le cuivre est la norme de conductivité électrique par rapport aux deux autres. Le laiton ne possède que 28 % de la conductivité électrique du cuivre, tandis que le bronze est 7 % aussi conducteur que le cuivre.

Pendant ce temps, le bronze arrive en tête en termes de conductivité thermique entre les trois métaux. Le bronze a une conductivité thermique d'environ 1440 220 BTU/h-ft²-°F, supérieure au cuivre et au laiton, avec environ 60 et XNUMX, respectivement.

Force et dureté

Habituellement, le bronze est plus rigide ou plus dur que le laiton. Cependant, la résistance et la dureté du laiton par rapport au bronze peuvent varier de telle sorte que l'ajout d'un autre élément métallique comme le fer et l'aluminium aux alliages de laiton pourrait parfois le rendre plus dur que le bronze. 

Néanmoins, le laiton contenant plus de cuivre que de zinc (et plus d’agents d’alliage non métalliques) est normalement plus mou. En revanche, ceux qui contiennent plus de zinc que de cuivre sont plus durs. Il en va de même pour le bronze, qui contient davantage d'agents d'alliage non métalliques aux côtés de l'étain.

Couleur et apparence

Parfois, la couleur peut vous aider à faire la différence entre le laiton, le cuivre et le bronze sur le marché. Le laiton est généralement doré jaunâtre, tandis que le bronze et le cuivre ont des apparences brun rougeâtre presque similaires. Pendant ce temps, à l’état pur, le cuivre est rose ou rouge orangé.

Néanmoins, en tant qu'alliages, le bronze et le laiton peuvent avoir des couleurs différentes en fonction de la concentration des éléments de substitution ou des agents d'alliage. Par exemple, le laiton contenant plus de cuivre que de zinc dégage généralement une couleur brun doré. Dans le même temps, ceux qui contiennent plus de zinc que de cuivre sont de couleur argentée.

Application

Généralement, les trois métaux peuvent être appliqués entre eux dans la même ou dans plusieurs industries. Cependant, il y aura des préférences individuelles en raison des différences dans leurs propriétés. Par exemple, vous pouvez utiliser du laiton ou du bronze pour fabriquer des fils car ils ont moins de conductivité électrique.

Cela ne veut pas dire que vous ne pouvez pas les utiliser du tout. L’ajout d’éléments électriquement conducteurs à leurs alliages pourrait les inciter à devenir électriquement conducteurs. Cependant, cela serait économiquement non viable ou indésirable, surtout si l’on prend en compte des facteurs tels que la malléabilité et la ductilité.

Comparaison tabulaire entre le laiton, le bronze et le cuivre

Voyons une comparaison tabulaire entre le laiton, le bronze et le cuivre. Cela devrait vous donner une image plus claire de leurs propriétés et fonctionnalités.

ParamètresCuivreLaitonBronze
CouleurBrun rougeâtreJaune doré brillantMarron métallisé
Résistance à la corrosionRésistant à la corrosion et à l'oxydation, mais moins que le bronze et le laiton.Résistant à la corrosion et à l'oxydation mais moins que le bronze.Très résistant à la corrosion.
PrixPeu coûteux par rapport au laiton et au bronze.Plus cher que le cuivre.Plus cher que le cuivre et le laiton.
DurabilitéDure très longtemps grâce à sa résistance à la corrosion et à l'oxydation. Le cuivre peut durer jusqu'à 50 ans et plus.Très durable et a une durée de vie plus longue que le cuivre.Très résistant. Durée de vie plus longue que le cuivre et le laiton.
DuretéPlus doux que le laiton et le bronze.Plus dur que le cuivre et moins rigide que le bronze.Très dur/rigide. Parfois difficile à travailler.
Malléabilité et ductilitéTrès malléable et ductile. Il peut être tiré en fils fins.Plus malléable que le bronze et moins malléable que le cuivre.Difficile de plier.
UsinabilitéTrès usinable et offre une coupe fine ou lisse.Usinable mais pas comme le cuivre.Non usinable. Du moins pas comme le laiton ou le cuivre.

Application de laiton

Le laiton prospère bien dans l'usinage CNC, à faible friction avec les métaux et métalloïdes, et les produits sujets à la corrosion comme les serrures, les engrenages, les roulements, les douilles de munitions, les systèmes CVC, les raccords de tuyaux, les prises électriques, les instruments de musique, etc. 

Application du bronze

Le bronze est en vogue depuis l’âge du fer puisque les premiers hommes l’utilisaient pour sculpter et fabriquer des artilleries ou des outils. 

Dans l'ensemble, la polyvalence du bronze, telle qu'une résistance élevée à la corrosion, un faible frottement avec d'autres alternatives et métalloïdes, moins de génération d'étincelles et une dureté, en fait un choix de premier ordre pour la fabrication de médailles, d'instruments de musique, de roulements, de munitions, de marteaux, de ressorts, etc.

Application du cuivre

Le cuivre est le plus polyvalent de tous. Ceci explique son application industrielle à grande échelle. Comparé à d'autres métaux précieux, la rentabilité du cuivre tout en offrant d'excellentes qualités métalliques est la raison pour laquelle nous le mélangeons avec d'autres métaux pour former des alliages et des produits métalliques comme des fils, des ustensiles, des appareils électroniques et même des médicaments.

Différentes formes d'alliages de cuivre

Le cuivre est un élément métallique et lorsque nous le mélangeons avec d’autres éléments métalliques comme le zinc et l’étain, nous créons respectivement du laiton et du bronze.

Les alliages de cuivre se présentent sous différentes formes. Cela a été découvert au fil des années alors que les industriels et les scientifiques expérimentaient différentes compositions d’alliages de cuivre. 

Ces scientifiques ont créé diverses formes d’alliage de cuivre en utilisant différents ratios d’agents d’alliage primaires. D’autres fois, ils combinaient d’autres éléments au mélange pour donner à l’alliage les caractéristiques qui correspondaient à leurs objectifs.

Cela dit, voyons certaines de ces formes en alliage de cuivre découpées dans le laiton, le bronze et le cuivre.

Laiton

Il existe différentes formes de laiton, et elles tirent toutes leurs caractéristiques du rapport cuivre/zinc dans l’alliage. Ils comprennent:

  • Dorure Métal: Cet alliage de cuivre a un composition en laiton d'environ 90 à 95 % de cuivre et 5 à 10 % de zinc. Habituellement, ce métal est utilisé à la place du bronze car il possède des propriétés similaires à celles du bronze, telles que la couleur et la dureté. Cela leur donne le surnom de bronze commercial.
  • Muntz Métal: Cet alliage est composé d'environ 60% de cuivre et 40% de laiton avec des traces de fer. Il est généralement utilisé à la place du cuivre pour recouvrir d’autres métaux ou matériaux.
  • Laiton naval: Cet alliage tire son nom de son application courante dans la construction maritime. Généralement, il contient 60 % de cuivre et environ 40 % de laiton, avec des traces d'étain.
  • Nickel Laiton: Le laiton nickelé a souvent un matériel en laiton d'environ 60 % de cuivre, 12 à 20 % de zinc et 2 à 20 % de nickel. Néanmoins, la concentration en nickel dans cet alliage détermine généralement sa couleur. 

Bronze

Métal bronze, comme le laiton, a différentes formes en fonction de la composition des éléments d'alliage, du cuivre et de l'étain, ou d'autres agents d'alliage comme l'aluminium, le nickel, le silicium, le phosphore, etc. Ils comprennent :

  • Bronze d'aluminium: Cet alliage de cuivre utilise de l'aluminium au lieu de l'étain comme agent d'alliage. Ainsi, au lieu de 12 % d’étain, nous avons environ 12 % d’aluminium ; le reste est constitué de cuivre et de traces d'agents d'alliage comme le silicium, le fer ou le manganèse.
  • Bronze au silicium: Cet alliage comprend environ 95 à 96 % de cuivre avec du silicium et des traces d'autres agents d'alliage comme le fer et le manganèse. En raison de sa teneur élevée en cuivre, le bronze au silicium a une couleur or clair caractéristique et est utilisé pour la fabrication de bijoux et de sculptures.
  • Bronze phosphoreux: Cet alliage comprend du cuivre, de l'étain et du phosphore dans des proportions de 88 à 98 %, 0.5 à 11 % et 0.01 à 0.35 %, respectivement. La présence de phosphore dans le bronze augmente sa résistance à l'usure. Cela le rend idéal pour fabriquer des interrupteurs électroniques, des ressorts et des roulements.

Alliages de cuivre courants

Dans cet article, nous avons abordé les alliages de cuivre les plus courants connus de l’homme : le bronze et le laiton. Dans ce cas, nous voudrons souligner un autre alliage, le cupronickel.

Le cupronickel (également appelé cuivre-nickel) a une composition de 60 à 90 % de cuivre, le reste étant du nickel avec des traces d'agents d'alliage comme le manganèse, le fer, etc. Il a une couleur argentée caractéristique bien qu'il contienne plus de cuivre que de nickel, ce qui est étrange pour la plupart des alliages de cuivre contenant plus de cuivre.

Conclusion

Le cuivre et ses alliages de laiton et de bronze profitent grandement au créneau de l’ingénierie et de la science. Leurs avantages mécaniques, chimiques et économiques leur confèrent un avantage sur de nombreux autres métaux utilisés dans les industries scientifiques et artistiques.

Avec ce texte comparatif, nous pensons que vous pouvez désormais répondre à la question «Quelle est la différence entre le cuivre, le laiton et le bronze?" Ou faites une distinction éclairée ou identifiez-les naturellement lorsque vous entrez en contact avec eux sur le marché ou sur le lieu de travail.

Supposons que vous ayez besoin de pièces en laiton pour vos besoins d’usinage et industriels. Vous pouvez parcourir notre catalogue de produits en laiton ou contactez-nous pour plus d'informations et nous vous guiderons sur tout ce que vous devez savoir. 

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