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Qu’est-ce que la bande de cuivre C18070 ? Composition, normes et importance de sa conductivité
À mesure que les véhicules se motorisent électriquement et que les installations solaires se développent, une exigence revient constamment sur les plans de connecteurs : transporter un fort courant, rester frais, résister à la chaleur pendant des années et conserver néanmoins la possibilité d’être façonné en une forme complexe. Le cuivre ordinaire conduit bien, mais il est trop mou ; la plupart des alliages à haute résistance sacrifient trop de conductivité. Le C18070 est l’un des rares alliages en bande qui réunit ces deux propriétés simultanément. Cet article explique ce qu’il est, comment il est désigné et pourquoi sa conductivité constitue sa caractéristique principale.
Un alliage de cuivre-chrome-silicium-titane durci par précipitation
C18070 est un alliage à forte teneur en cuivre — plus de 99 % de cuivre — avec de faibles ajouts de chrome, de silicium et de titane. Lors du vieillissement, le chrome et le mélange silicium/titane forment des précipités fins qui renforcent le métal tout en laissant la matrice de cuivre suffisamment pure pour conserver sa conductivité. Comme très peu d’éléments sont dissous dans le cuivre, la conductivité reste élevée ; comme les précipités sont stables, la résistance mécanique et la force de rappel restent préservées à température élevée. Il appartient à la famille des alliages cuivre-chrome et est couramment désigné CuCrSiTi.
L’objectif de conception vise un équilibre délibéré plutôt qu’une propriété unique maximale : conductivité élevée, résistance mécanique moyenne, bonne ductilité à la flexion et comportement stable à chaud, le tout dans une même bande.
Désignations transnormes
Ce même alliage apparaît sous plusieurs systèmes de désignation. Lors de la comparaison de devis provenant de différentes régions, ces désignations font référence au même matériau :
Standard |
Désignation |
Spécification |
Région |
UNS / ASTM |
C18070 |
ASTM B (alliages à forte teneur en cuivre) |
L'Amérique du Nord |
EN |
CuCrSiTi |
EN 1652 / EN 1654 |
Europe |
GB/T |
TCr0.3-0.2-0.05 |
GB/T |
Chine |
Le C18070 est souvent spécifié comme une alternative plus économique au C18080, un alliage de cuivre-chrome contenant de l’argent, appartenant à la même classe de performance. Pour de nombreuses pièces de connecteurs à fort courant, le C18070 offre la conductivité et le comportement en relaxation requis par la conception, sans ajout d’éléments d’alliage, ce qui constitue une grande partie de son attrait.
Composition chimique
Composition en pourcentage massique :
Élément |
Contenu (%) |
Fonction |
Cu |
99.0 |
Métal de base — conductivité |
Cr |
0,15 – 0,40 |
Durcissement par précipitation |
Si |
0,02 – 0,07 |
Agit conjointement avec le Cr/Ti pour former des précipités |
Ti |
0,01 – 0,40 |
Affine les précipités et améliore la résistance à l’adoucissement |
Autres |
≤ 0,1 |
Limite d’impuretés |
La teneur très élevée en cuivre explique la forte conductivité de cet alliage. Le chrome, le silicium et le titane représentent collectivement moins d’un pour cent en masse, mais grâce à la précipitation, ils augmentent considérablement la résistance mécanique et la stabilité à haute température par rapport au cuivre pur.
Propriétés physiques en un coup d’œil
Propriété |
Pour les produits de base |
Impérial |
Densité |
8,9 g/cm³ |
0,322 lb/in³ |
Conductivité électrique |
78 à 83 % IACS |
78 à 83 % IACS |
Conductivité thermique |
environ 310 W/(m·K) |
environ 179 Btu/(ft·h·°F) |
Module d'élasticité |
138 GPa |
20 000 ksi |
Expansion thermique |
18 × 10⁻⁶ /K |
10,0 × 10⁻⁶ /°F |
La valeur à retenir est la conductivité de 78 à 83 % IACS à l’état vieilli. Elle se rapproche de celle du cuivre pur et dépasse largement les 35 à 40 % IACS d’un alliage à ressort haute résistance tel que le C70250. Une conductivité élevée signifie un échauffement résistif moindre lors du passage d’un courant important, ce dont ont précisément besoin un connecteur de batterie ou un connecteur photovoltaïque. L’ensemble complet des propriétés selon l’état de trempe est traité dans le prochain article.
Lorsqu’il ne constitue pas le bon choix
Être clair sur les limites permet d’économiser davantage que de mettre en avant les atouts :
- Force de ressort maximale dans un contact compact — un alliage de ressort sans béryllium tel que le C70250 atteint une résistance supérieure si la conductivité est secondaire.
- Application pure de barre omnibus, sans formage ni besoin de chauffage — le cuivre C11000 brut est plus économique.
- Applications exigeant la conductivité la plus élevée possible, associée à des performances de niveau argent — le C18080 constitue l’option à teneur plus élevée en éléments d’alliage.
Shanghai Xinye Metal Material produit des bandes en cuivre et en alliages de cuivre depuis 2009 et fournit des clients dans environ 30 pays ; pour un connecteur haute intensité devant également être formé et fonctionner à chaud, l’envoi du dessin de la pièce est généralement la méthode la plus rapide pour adapter le revenu à l’usage prévu.
Questions fréquemment posées
Le C18070 est-il identique au CuCrSiTi ?
Oui. CuCrSiTi est la désignation chimique européenne pour l’alliage que le système UNS répertorie sous le code C18070 et que la norme GB répertorie sous le code TCr0.3-0.2-0.05.
Quelle est la conductivité du C18070 ?
Environ 78 à 83 % IACS dans l’état vieilli — proche du cuivre pur, et élevé pour un alliage présentant cette résistance et cette stabilité thermique.
Comment C18070 se compare-t-il à C18080 ?
Ils appartiennent à la même classe de performance. C18080 est une variante contenant de l’argent ; C18070 est souvent choisi comme option plus économique lorsque ses propriétés répondent déjà aux exigences.
À suivre dans cette série : Propriétés de C18070 — conductivité, résistance, ductilité à la flexion, et les deux comportements à haute température qui ne doivent pas être confondus.
Voir aussi : gamme d’alliages cuivreux hautes performances · Contactez-nous pour un examen des spécifications