Laiton et cuivre : quelle est la différence ?

Dans l'espace commercial, il existe une grande variété de métaux, ce qui a provoqué une controverse dans l'industrie manufacturière. Cette controverse résulte du fait que les utilisateurs de métaux ne sont pas en mesure de différencier un métal d'un autre. Cette situation est particulièrement fréquente lorsque les variations sont très subtiles.

Le cuivre et le laiton sont des exemples de métaux souvent confondus. Lorsque les deux métaux sont placés côte à côte, on peut remarquer que le cuivre et le laiton se ressemblent vaguement. Cependant, il y a une légère différence de couleur, et les différencier demande beaucoup d'expertise. Afin d'éviter de faire le mauvais choix pour votre projet, il peut sembler crucial de se renseigner sur ces deux métaux pour que votre projet soit couronné de succès. Voici quelques informations utiles pour établir la différence entre le cuivre et le laiton.

Tout d'abord, voyons ce que sont le laiton et le cuivre.

Tout d'abord, pour pouvoir suivre notre guide, nous avons adapté cette section pour qu'elle se concentre sur la description du laiton et du cuivre.

Qu'est-ce que le laiton ?

Le laiton est le nom donné à un alliage de cuivre composé d'une certaine quantité de zinc. C'est pourquoi ce métal est souvent confondu avec le cuivre. En outre, le laiton est composé d'autres métaux tels que l'étain, le fer, l'aluminium, le plomb, le silicium et le cuivre. manganèse. L'inclusion de ces autres métaux permet de produire une combinaison plus unique de caractéristiques. Par exemple, la teneur en zinc du laiton contribue à améliorer la ductilité et la résistance du cuivre de base du laiton. Plus la concentration en zinc du laiton est élevée, plus l'alliage est souple et résistant. La couleur du laiton peut également varier du rouge au jaune en fonction de la quantité de zinc ajoutée.

Le laiton est principalement utilisé à des fins décoratives en raison de sa ressemblance avec l'or. En outre, il est couramment utilisé pour la fabrication d'instruments de musique en raison de sa grande durabilité et de sa maniabilité.

Qu'est-ce que le cuivre ?

Le cuivre est l'un des premiers métaux découverts, travaillés et utilisés par l'homme. En effet, le cuivre existe à l'état naturel. Ce métal pur était utilisé à la préhistoire pour fabriquer des outils, des armes et des décorations. Contrairement au laiton fabriqué artificiellement, le cuivre est un métal pur qui se prête directement à la transformation. Le cuivre peut être utilisé seul et peut également être combiné à d'autres alliages et métaux purs pour former son sous-ensemble d'alliages.

Le cuivre est composé d'éléments à forte conductivité électrique et thermique et, dans sa forme la plus pure, il est doux et malléable. Depuis des milliers d'années, il est utilisé comme élément constitutif d'autres alliages et comme matériau de construction.

Comparons 17 différences entre le laiton et le cuivre

Dans cette partie, nous allons comparer en détail les 17 différences entre le laiton et le cuivre, puis nous ferons une synthèse. Commençons.

Laiton et cuivre : Composition des éléments

Les deux métaux peuvent être différenciés en fonction de leur composition élémentaire. Comme nous l'avons dit précédemment, le cuivre est un métal de base pur et c'est un élément qui possède une conductivité électrique très élevée. Sa structure électronique est similaire à celle de l'argent et de l'or.
Le laiton en tant que métal est simplement un alliage de cuivre et de zinc. Contrairement au cuivre, sa composition élémentaire varie considérablement en fonction de la forme de l'alliage. La composition élémentaire commune du laiton comprend son composant principal, le cuivre (Cu) et le zinc (Zn), tandis qu'il peut contenir les composants suivants en fonction de sa forme d'alliage :

• Aluminium (Al)
• Antimoine (Sb)
• Fer (Fe)
• Plomb (Pb)
• Nickel (Ni)
• Phosphore (P)
• Silicium (Si)
• Soufre (S)
• Étain (Sn)

Laiton contre cuivre : Résistance à la corrosion

La corrosion peut également être utilisée pour différencier les deux métaux l'un de l'autre. Ces deux métaux ne contiennent pas de fer et ne rouillent donc pas facilement. Le cuivre peut subir une oxydation au fil du temps, ce qui entraîne la formation d'une patine verte. Celle-ci peut alors empêcher la surface du métal cuivreux de continuer à se corroder. Le laiton, quant à lui, est un alliage de cuivre et de zinc associé à d'autres éléments qui peuvent également résister à la corrosion. En conclusion, le laiton présente une couleur plus dorée et résiste mieux à la corrosion que le cuivre.

Laiton contre cuivre : Conductivité électrique

Les différences de conductivité électrique entre les différents métaux sont souvent mal comprises. Cependant, supposer la conductivité électrique d'un matériau parce qu'il est similaire à un autre matériau conducteur d'ampacité connue peut s'avérer désastreux pour un projet. Cette erreur est particulièrement évidente lorsqu'on remplace le cuivre par du laiton dans les applications électriques.

En comparaison, le cuivre est la norme selon laquelle la plupart des matériaux sont évalués pour la conductivité électrique. Ces mesures sont exprimées comme une mesure relative du cuivre. Cela signifie que le cuivre ne présente aucune résistance électrique et qu'il est 100% conducteur dans l'absolu. À l'inverse, le laiton est un alliage de cuivre et n'est que 28% aussi conducteur que le cuivre.

Laiton contre cuivre : Conductivité thermique

La conductivité thermique d'un matériau est simplement la mesure de sa capacité à conduire la chaleur. Cette propriété de conductivité thermique varie d'un métal à l'autre et il est important d'en tenir compte lorsque le matériau est utilisé dans des applications à haute température de fonctionnement. Les métaux purs ont une conductivité thermique qui reste la même avec l'augmentation de la température, tandis que les alliages ont une conductivité thermique qui augmente avec la température. Dans le cas présent, le cuivre est un métal pur, tandis que le laiton est un métal allié. À titre de comparaison, le cuivre présente la conductivité la plus élevée avec 223 BTU/(hr-ft⋅°F et le laiton avec 64 BTU/(hr-ft⋅°F.

Laiton et cuivre : Point de fusion

Le point de fusion d'un métal est très important et crucial pour la sélection d'un matériau pour un projet. En effet, c'est au point de fusion qu'il peut y avoir une défaillance du composant. Lorsqu'un matériau métallique atteint son point de fusion, il passe de la forme solide à la forme liquide. À ce stade, ce matériau ne peut plus remplir sa fonction.

Une autre raison est que les métaux sont plus faciles à former à l'état liquide. Cela aidera à choisir le meilleur entre le cuivre et le laiton lorsque la formabilité est requise pour un projet. En termes de métrologie, le cuivre présente le point de fusion le plus élevé, à 1084°C (1220°F), tandis que le laiton a un point de fusion compris entre 900°C et 940°C. La gamme de points de fusion du laiton est attribuée à la variation de sa composition élémentaire.

Laiton contre cuivre : dureté

La dureté d'un matériau est sa résistance à la déformation localisée qui peut résulter de l'indentation d'un pénétrateur de géométrie prédéterminée sur une surface plane de métal sous une charge prédéterminée. Le laiton est un métal plus solide et plus rigide que le cuivre. En termes de dureté, le laiton présente une dureté comprise entre 3 et 4. À l'opposé, la dureté du cuivre est comprise entre 2,5 et 3 sur le tableau de dureté des métaux. Le laiton est un produit du cuivre avec une composition variable de zinc. Un pourcentage plus élevé de zinc se traduit par un laiton plus résistant et plus ductile.

Laiton ou cuivre : Poids

Lorsque l'on compare le poids des métaux, l'eau peut être choisie comme référence pour la densité - avec une valeur de 1. La densité des deux métaux est ensuite comparée en tant que fraction d'une densité plus lourde ou plus légère. Nous avons ainsi découvert que le cuivre est le plus lourd avec une densité de 8930 kg/mètre cube. À l'opposé, la densité du laiton varie, en fonction de ses composants élémentaires, de 8400 à 8730 kg/mètre cube.

Laiton contre cuivre : Durabilité

La durabilité d'un matériau est la capacité de ce matériau à rester fonctionnel sans nécessiter de réparations ou d'entretien excessifs lorsque le matériau est confronté à des problèmes de fonctionnement normaux au cours de sa durée de vie. Les deux métaux présentent pratiquement le même niveau de durabilité lorsqu'ils sont utilisés dans leurs projets respectifs. Cependant, le cuivre présente la plus grande flexibilité par rapport au laiton.

Laiton contre cuivre : Usinabilité

L'usinabilité d'un matériau est la manière dont il peut être coupé (usiné) pour obtenir une finition de surface acceptable. Les activités d'usinage peuvent inclure le fraisage, le découpage, le moulage sous pression, etc. L'usinabilité peut également être considérée du point de vue de la fabrication d'un matériau. À titre de comparaison, le laiton présente la meilleure usinabilité que le cuivre. Le laiton est donc idéal pour les applications nécessitant un haut niveau de formabilité.

Laiton contre cuivre : Formabilité

Le cuivre possède une formabilité exceptionnelle, qui se caractérise par sa capacité à produire des fils de taille micrométrique avec des recuits de ramollissement minimaux. En général, les alliages de cuivre tels que le laiton présentent une résistance accrue proportionnelle à la nature et à l'importance du travail à froid. Les méthodes couramment utilisées pour former les composants en laiton comprennent le monnayage, le cintrage, l'étirement et l'emboutissage. Par exemple, le laiton cartouche présente des caractéristiques d'emboutissage. Par essence, le cuivre et le laiton - un alliage de cuivre - présentent une formabilité exceptionnelle, mais le cuivre est très flexible par rapport au laiton.

Laiton contre cuivre : Soudabilité

Le cuivre est plus facile à souder que le laiton. Cependant, tous les alliages de laiton sont soudables, à l'exception des alliages de laiton contenant du plomb. En outre, plus la teneur en zinc du laiton est faible, plus il est facile à souder. Ainsi, les laitons dont la teneur en zinc est inférieure à 20% sont considérés comme ayant une bonne soudabilité, tandis que ceux dont la teneur en zinc est supérieure à 20% sont considérés comme ayant une soudabilité moyenne. Enfin, les métaux en laiton coulé ne sont que marginalement soudables.

Comme indiqué précédemment, les alliages de laiton à l'étain au plomb sont considérés comme non soudables. Il faut éviter de les exposer à une chaleur de soudage élevée, à un préchauffage important et à des vitesses de refroidissement lentes.

Laiton contre cuivre : Limite d'élasticité

La limite d'élasticité est considérée comme la contrainte la plus élevée à laquelle un matériau commence à se déformer de manière permanente. Si l'on compare le cuivre et le laiton, le laiton possède une limite d'élasticité supérieure à celle du cuivre. Pour étayer cette affirmation, le laiton présente une limite d'élasticité de 34,5 à 683 MPa (5000 - 99100 psi), tandis que le cuivre présente une limite d'élasticité de 33,3 MPa (4830 psi).

Laiton contre cuivre : Résistance ultime à la traction

La résistance à la traction d'un composant ou d'un matériau est sa résistance maximale à la rupture. Le laiton est plus rigide et plus résistant que le cuivre et, par conséquent, il est plus susceptible de développer des fissures sous contrainte. C'est la raison pour laquelle la résistance à la traction ultime du laiton est plus faible, mais elle peut être augmentée en fonction de la composition élémentaire. Le cuivre présente une résistance à la traction de 210 MPa (30500 psi). Le laiton, quant à lui, a une résistance ultime à la traction comprise entre 124 et 1030 MPa (18000 - 150000 psi).

Laiton contre cuivre : Résistance au cisaillement

La résistance au cisaillement est la résistance d'un matériau contre le type de rupture ou de défaillance structurelle, en particulier lorsque le matériau se rompt en cisaillement. Dans ce contexte, la charge de cisaillement est une force qui produit une rupture par glissement d'un matériau ou d'un composant le long d'un plan parallèle à la direction de la force. Les mesures montrent que le laiton présente la résistance au cisaillement la plus élevée (35 000 psi - 48 000 psi) et la plus faible (25 000 psi).

Laiton ou cuivre : Couleur

Le cuivre est un métal pur, tandis que le laiton est un alliage de cuivre. Par conséquent, la couleur du cuivre est généralement suffisamment distincte pour différencier le cuivre du laiton. Le cuivre est généralement brun rougeâtre, tandis que le laiton peut exister dans une couleur différente en fonction de ses composants élémentaires, notamment le jaune d'or, l'or rougeâtre ou l'argent.

Laiton ou cuivre : Prix

Le prix du laiton et du cuivre peut varier en fonction de la qualité des matériaux comparés. Bien qu'il puisse varier, le cuivre est généralement le plus cher des deux matériaux. Le laiton contient moins de cuivre que le cuivre pur. Cette faible teneur en cuivre a contribué à réduire son prix.

Laiton contre cuivre : Applications

Cuivre

Le cuivre a une grande variété d'applications dans l'industrie manufacturière. Il est utilisé pour les toitures et la plomberie, les fils et les machines industrielles. Lorsqu'une dureté plus élevée est requise, le cuivre est transformé en alliages tels que le laiton et le bronze. Voici les applications du cuivre dans l'industrie manufacturière :

Fils et câbles

Bien qu'il existe des métaux concurrents dans l'espace industriel, le cuivre reste le conducteur électrique préféré. Cela est évident dans presque tous les câblages électriques, à l'exception du transport aérien de l'énergie électrique, pour lequel il est moins privilégié. Il est largement utilisé pour la production d'énergie, la transmission, la distribution, l'électronique, les télécommunications, les circuits et un nombre incalculable d'équipements électriques.

Dispositifs électroniques et connexes

Le cuivre est utilisé pour Circuits imprimés et cartes de circuits intégrés à la place de l'aluminium en raison de sa conductivité supérieure. Il est également utilisé dans les échangeurs de chaleur et les dissipateurs de chaleur parce qu'il présente des propriétés supérieures de dissipation de la chaleur. Il est utilisé dans les tubes à vide, les électro-aimants, les tubes cathodiques et les magnétrons des fours à micro-ondes.

Moteurs électriques

Le cuivre est utilisé dans les moteurs électriques en raison de sa conductivité supérieure. Ceci est évident dans l'utilisation croissante du cuivre pour la bobine qui augmente l'efficacité. On sait que l'utilisation des moteurs et des systèmes motorisés représente environ 43% à 46% de la consommation totale d'électricité.

Architecture

Depuis l'Antiquité, le cuivre est utilisé comme matériau architectural durable, résistant aux intempéries et à la corrosion. Il est utilisé dans la construction de solins, de tuyaux de descente, de voûtes, de portes, de toits, de gouttières, de dômes, de flèches et de bien d'autres choses encore. À l'ère contemporaine, l'utilisation du cuivre s'est étendue au revêtement des murs intérieurs et extérieurs, au blindage des fréquences radio, aux joints de dilatation des bâtiments et à bien d'autres choses encore. Le cuivre est également utilisé dans des produits décoratifs d'intérieur tels que des accessoires de salle de bain impressionnants, des comptoirs, des mains courantes et bien d'autres encore.

Antimicrobien

Le cuivre peut être transformé en un alliage antimicrobien qui présente des propriétés de destruction d'un large éventail de micro-organismes tels que l'E. Coli et bien d'autres. Ces alliages antimicrobiens de cuivre sont approuvés par l'Agence américaine de protection de l'environnement (EPA) dans le secteur de la santé publique. Les produits fabriqués à partir de ces alliages comprennent des tables de lit, des articles de toilette, des équipements de club de santé, des éviers, des poignées de chariots de supermarché et bien d'autres encore. Ils sont installés dans des établissements de santé au Royaume-Uni, au Japon, en Irlande, au Danemark, au Brésil, en Corée et dans bien d'autres pays encore.

Comme anti-biofouling

Le cuivre est dit biostatique, ce qui signifie qu'il peut empêcher la croissance de nombreuses formes de vie. C'est pourquoi le cuivre est utilisé pour revêtir les parties des navires afin de les protéger contre les moules et les bernacles. Il est utilisé dans l'aquaculture pour la production de filets en raison de son activité antimicrobienne et de sa capacité à prévenir l'encrassement biologique.

Investissements spéculatifs

Dans l'espace manufacturier mondial, l'utilisation du cuivre a augmenté. Par conséquent, les investisseurs le considèrent comme un investissement spéculatif pour la production de turbines, de panneaux solaires et d'autres sources d'énergie renouvelables. Certains investisseurs stockent le cuivre pur sous forme de barres ou de rondelles de métal.

Laiton

Par rapport au cuivre, le laiton présente un large éventail d'applications dans différents secteurs. Il est couramment utilisé pour des applications décoratives car il ressemble à l'or. En raison de sa maniabilité et de sa durabilité, c'est un matériau de base très approprié pour la production d'instruments de musique. Il est également utilisé pour la production de tuyaux et de tubes de plomberie en raison de sa grande résistance à la corrosion.

Une autre application du laiton est son utilisation dans les appareils électroniques en raison de son excellente conductivité électrique. Le laiton est également utilisé dans des applications mécaniques telles que la production d'obus de fusil d'assaut M-16, de roulements et d'engrenages. Les alliages de laiton spécifiques présentent les propriétés suivantes :

Laiton rouge

Cette forme de laiton est composée de 95% de cuivre et de 5% de zinc. Il s'agit d'un alliage de laiton doux qui peut être facilement façonné ou martelé dans les formes souhaitées. Il est idéal pour les projets liés à l'artisanat en raison de sa couleur bronze foncé inhabituelle. Il a une grande variété d'applications, notamment

• Fascial architectural
• Bijoux
• Badges
• Quincaillerie marine
• Grillage
• Garniture ornementale
• Poignées de porte

Gravure sur laiton

Cet alliage de laiton est connu sous le nom de C35600 ou C37000 et sa composition varie entre 1% et 2% de plomb. Comme son nom l'indique, il est utilisé de la même manière. Cela signifie qu'il est utilisé dans la création de plaques gravées et de plaques signalétiques. Il est utilisé dans les domaines suivants :

• Composants de l'horloge
• Compteurs d'engrenages
• Quincaillerie de construction
• Jantes pour appareils électroménagers

Laiton à coupe franche

Un autre alliage de laiton désigné C-360 avec une composition élémentaire de cuivre, de zinc et de plomb. Il est notamment utilisé pour la production des éléments suivants :

• Terminaux
• Robinets
• Corps de soupape
• Tuyaux ou raccords d'eau
• Boulons, écrous, pièces filetées
• Poids d'équilibre
• Injecteurs

Laiton à haute résistance

Ce type d'alliage de laiton contient un faible pourcentage de manganèse. Ce type de laiton est résistant et est utilisé pour les produits soumis à de fortes contraintes. Voici quelques exemples d'applications :

• Moteurs marins
• Boîte d'essieu de locomotive
• Pinces à batterie
• Plateaux oscillants
• Roues pour charges lourdes
• Guides de soupapes
• Douilles Paliers

Laiton arsenical

Ce type d'alliage de laiton est appelé C26000, C26130 ou laiton 70/30.) L'un ou l'autre de ces alliages contient jusqu'à 0,03% d'arsenic pour augmenter sa résistance à la corrosion dans l'eau. Le laiton à l'arsenic est solide, facile à usiner et d'un jaune éclatant. Il est idéal pour les travaux de plomberie et peut également être utilisé pour la production de.. :

• Serrures
• Moulages de cartouches
• Bornes électriques
• Noyaux, réservoirs et rubans de radiateur
• Filés étirés et conteneurs
• Échangeurs de chaleur
• Fiches et raccords de lampes

Comment différencier le laiton du cuivre ?

Le cuivre est un métal pur et unique, tous les objets fabriqués en cuivre présentent les mêmes propriétés. En revanche, le laiton est un alliage de cuivre, de zinc et d'autres métaux. La combinaison de plusieurs métaux fait qu'il n'existe pas de méthode infaillible pour identifier tous les cuivres. Toutefois, nous allons examiner les méthodes permettant de différencier le laiton du cuivre. Ces méthodes sont décrites ci-dessous :

• Identification des couleurs
• Autre méthode d'identification

Identification des couleurs

1. Nettoyer les deux métaux à différencier. Le cuivre et le laiton se patinent avec le temps. Cette patine est le plus souvent verdâtre. Si le métal d'origine est visible, essayez la technique de nettoyage du laiton. Bien que cette technique fonctionne pour les deux métaux, utilisez des produits de nettoyage commerciaux pour le cuivre et le laiton pour plus de sécurité.
2. Placer le métal sous une lumière blanche. Dans ce cas, si le métal à identifier est poli, une fausse lumière peut être observée en raison de la lumière réfléchie. Une autre façon de contourner ce problème est de regarder le métal sous une ampoule fluorescente blanche ou sous la lumière du soleil. Pour l'identification, évitez les ampoules à incandescence jaunes.
3. Identifiez la couleur rougeâtre du cuivre. Il s'agit d'un métal pur d'aspect brun-rouge.
4. Inspectez le laiton jaune. Le laiton est composé de cuivre et de zinc. La proportion variable de zinc dans le laiton produit des couleurs différentes. Le plus souvent, le laiton couramment utilisé présente une couleur jaune sourde ou un aspect jaune-brun qui est similaire au bronze. Un autre type de laiton a un aspect jaune verdâtre, et cet alliage est appelé "le métal doré". Ses applications sont limitées aux munitions et à la décoration.
5. Vérifiez si le laiton est rouge ou orange. Lorsque l'alliage de laiton est composé d'au moins 85% de cuivre, il peut avoir un aspect rouge-brun ou orange. Ce type de laiton est principalement utilisé dans les attaches décoratives, la bijouterie et la plomberie. Par conséquent, tout soupçon de coloration jaune, orange ou or indique que le métal est du laiton et non du cuivre.
6. Identification d'autres cuivres. Les laitons à forte teneur en zinc peuvent avoir un aspect doré brillant, blanc, gris ou même blanc jaunâtre. Les alliages de ces catégories ne sont pas courants car ils ne sont pas usinables. Toutefois, ils peuvent être utilisés en bijouterie.

Autre méthode d'identification

1. Utilisation du son : le cuivre étant un métal mou, il produit un son rond et sourd lorsqu'il est frappé contre un autre composant. Un test effectué en 1987 a qualifié le son du cuivre de "mort", tandis que le laiton émettait une "note de sonnerie claire". Il peut être difficile de juger avec cette méthode sans expérience. La bonne nouvelle est que l'apprentissage de cette méthode au fil du temps est utile, en particulier dans le cadre d'une collection d'antiquités ou de ferraille. Cette méthode fonctionne le mieux pour une méthode solide
2. Une autre méthode consiste à rechercher les codes estampillés. La plupart des objets en laiton produits à des fins industrielles portent souvent des codes d'identification. Dans les systèmes européen et nord-américain, les codes pour le laiton commencent par un "C" et plusieurs chiffres suivent le "C".

Choisir le bon métal pour votre projet

La sélection du bon type de métal pour une application est un élément essentiel à prendre en compte lorsqu'il s'agit de concevoir et de fabriquer des produits ou des pièces de haute qualité. Bien que les deux métaux (cuivre et laiton) assurent la conductivité thermique et électrique, la solidité, la résistance à la corrosion et bien d'autres choses encore, ils présentent chacun des différences distinctes. Ces différences essentielles ont été expliquées au chapitre 2 de ce guide et sont cruciales pour la sélection de l'un ou l'autre dans le cadre d'un projet.

Si le cuivre et le laiton sont tous deux durables, ils n'ont pas le même niveau de flexibilité. Lors de la sélection de votre projet, le cuivre pur exempt d'oxygène présente la plus grande flexibilité, conductivité et ductilité, tandis que le bronze offre la possibilité d'être usiné.

En termes d'utilité générale, le laiton est le plus considéré et le plus adapté aux applications générales. Il est facile à couler, relativement peu coûteux et malléable, avec une faible friction. Le laiton est surtout utilisé pour les éléments décoratifs et les pièces métalliques avec lesquelles les gens sont en contact quotidiennement, comme les poignées de porte. Il est utilisé dans l'industrie alimentaire pour les produits alimentaires qui doivent être protégés contre les infestations microbiennes et bactériennes.

Résumé : Laiton ou cuivre, quel est le meilleur choix pour votre projet ?

Comprendre les propriétés respectives du laiton et du cuivre est essentiel pour sélectionner le meilleur matériau pour vos projets. Cela permet de répondre à l'éternelle question "quel est le meilleur métal entre le cuivre et le laiton". Nos informations détaillées vous permettront de réaliser que les deux métaux sont plus précieux dans leur application. En conclusion, les deux métaux sont meilleurs pour leurs applications spécifiques.

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