Les normes relatives au cuivre définissent les propriétés du cuivre et des alliages de cuivre et précisent comment il convient de décrire le type, la forme et l'état d'un alliage. Tout aussi important, elles fournissent un langage commun partagé par les producteurs, les négociants et les utilisateurs d'alliages de cuivre. À mesure que les industries métallurgiques et manufacturières se sont mondialisées, la capacité à comparer et à recouper les différentes normes relatives au cuivre est devenue plus précieuse que jamais. Cet article explique comment les principaux systèmes sont structurés et comment ils s'articulent les uns par rapport aux autres.
En Europe, les normes relatives au cuivre sont harmonisées grâce à un système mis au point par le Comité européen de normalisation (CEN). Ce système utilise une désignation alphanumérique à six caractères. La première lettre, « C », indique qu’il s’agit d’un alliage de cuivre. La deuxième lettre identifie la forme du produit, comme suit : B pour les lingots destinés à être refondus en produits moulés, C pour les produits moulés, F pour les matériaux d’apport utilisés dans le brasage et le soudage, M pour les alliages-mères, R pour le cuivre raffiné non travaillé, S pour les déchets, W pour les produits travaillés et X pour les matériaux non standard. Trois chiffres identifient ensuite le matériau, et une dernière lettre identifie la classification des différents groupes de matériaux en cuivre tout en élargissant la portée du système de désignation.
En Amérique du Nord, les normes relatives au cuivre sont harmonisées par le biais du Système de numérotation unifié (UNS), géré conjointement par l’American Society for Testing and Materials (ASTM) et la Society of Automotive Engineers (SAE). Dans le cadre de l'UNS, les cuivres et les alliages de cuivre sont désignés par des numéros à cinq chiffres précédés de la lettre « C ». Ces codes à cinq chiffres s'appuient sur un ancien système à trois chiffres développé par l'industrie américaine du cuivre et du laiton, qu'ils remplacent.
L'ancien système était géré par la Copper Development Association (CDA), et les alliages de cuivre sont encore désignés par leurs « numéros CDA » dans de nombreux documents et plans. Les désignations UNS ne sont que des extensions à deux chiffres des numéros CDA, créées pour tenir compte des nouvelles compositions. Par exemple, le laiton à usinage facile, autrefois connu sous le nom d’alliage CDA n° 360, est devenu l’UNS C36000. Les désignations UNS ont depuis été intégrées dans les normes les plus pertinentes relatives au cuivre, notamment celles de l’ASTM, de l’ASME et de la SAE.
Au sein de la classification UNS, les numéros allant de C10000 à C79999 désignent les alliages corroyés, tandis que les désignations des alliages moulés vont de C80000 à C99999. Au sein de ces deux catégories, les compositions sont regroupées en familles distinctes, comprenant les six groupes principaux : les cuivres, les cuivres fortement alliés, les laitons, les bronzes, les cuivres-nickels et les métaux blancs. Les alliages qui n'appartiennent à aucun de ces six groupes sont classés soit comme « autres alliages cuivre-zinc » parmi les compositions forgées, soit comme « alliages spéciaux » parmi les compositions moulées.
Les normes japonaises JIS relatives au cuivre s'appuient principalement sur les normes ISO. Une spécification JIS commence par le préfixe « JIS », suivi de la lettre « C » (pour le cuivre travaillé et les alliages de cuivre) et d'un numéro à quatre chiffres indiquant les éléments d'alliage ajoutés.
Par exemple, la norme JIS C1020 contient 99,9 % de cuivre, la norme JIS C2720 correspond à un alliage cuivre-zinc (laiton), la norme JIS C5191 correspond à un alliage cuivre-étain-phosphore (bronze phosphoreux), la norme JIS C3601 désigne un alliage de cuivre, de zinc et de plomb (laiton au plomb), la norme JIS C6801 désigne un alliage de cuivre, de zinc et d’aluminium (laiton), et la norme JIS C4430 désigne un laiton à base de cuivre, de zinc et d’étain.
Cet article traite des normes régissant la désignation et la classification des alliages de cuivre. Les autres guides de la série « Cuivre » abordent les éléments définis par ces normes. Le guide « Spécifications du cuivre » explique en détail les systèmes de désignation régionaux, tandis que le guide « Nuances de cuivre » classe le métal en six familles d’alliages. Le guide « Propriétés du cuivre » traite de la conductivité, de la résistance à la corrosion et de la résistance mécanique qui distinguent un alliage d’un autre. Ensemble, ces guides établissent un lien entre le cadre normatif et les désignations, les nuances et les propriétés qu’il sous-tend.
Les normes relatives au cuivre définissent avec précision le type, la forme et l'état d'un alliage, et constituent un langage commun pour les producteurs, les négociants et les utilisateurs. Dans un marché de plus en plus mondialisé, elles permettent également de comparer et de mettre en correspondance des alliages désignés selon différents systèmes.
Les codes UNS à cinq chiffres sont le prolongement direct des anciens numéros CDA à trois chiffres gérés par la Copper Development Association. Chaque numéro UNS ajoute simplement deux chiffres afin de prendre en compte les nouvelles compositions. Par exemple, l'alliage CDA n° 360 est devenu l'UNS C36000.
Dans le cadre du système de classification UNS, les numéros allant de C10000 à C79999 désignent les alliages forgés, tandis que les numéros allant de C80000 à C99999 désignent les alliages moulés. Ces deux catégories sont elles-mêmes subdivisées en six grandes familles d'alliages.
Les six grands groupes sont les cuivres, les cuivres fortement alliés, les laitons, les bronzes, les cuivro-nickels et les alpages. Les alliages n'appartenant pas à ces groupes sont classés dans la catégorie « autres alliages cuivre-zinc » (fabriqués) ou « alliages spéciaux » (moulés).
Les normes JIS relatives au cuivre s'appuient principalement sur les normes ISO. Chaque désignation comprend le préfixe « JIS », la lettre « C » pour le cuivre et les alliages de cuivre, ainsi qu'un numéro à quatre chiffres qui indique les éléments d'alliage, comme dans la norme JIS C1020 pour le cuivre à 99,9 %.