Toute personne chargée de s'approvisionner en cuivre, de comparer différentes qualités ou de les documenter doit d'abord se familiariser avec les systèmes de désignation qui identifient chaque qualité. Ces spécifications varient selon les régions, chacune utilisant sa propre logique de lettres, de chiffres et de suffixes pour codifier la composition, la forme du produit et ses propriétés mécaniques. Ce guide explique le fonctionnement des principaux systèmes en Europe, aux États-Unis et au Japon, ainsi que leurs relations mutuelles lorsqu'il est nécessaire d'établir une correspondance entre différentes qualités.
En Europe, les spécifications relatives au cuivre sont régies par la norme Euronorm (abrégée EN), un système harmonisé dans tous les pays européens. Euronorm désigne les nuances de cuivre à l’aide d’un code 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 de remplissage utilisés dans le brasage et le soudage, M pour les alliages-mères, R pour le cuivre brut raffiné, 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.
Cette dernière lettre revêt une importance particulière car elle désigne la principale propriété obligatoire du matériau. Chaque propriété du matériau est représentée par une lettre spécifique : A pour l’allongement, B pour la limite de flexion élastique, D pour « tel qu’étiré » (sans propriétés mécaniques spécifiées), G pour la taille des grains, H pour la dureté (Brinell ou Vickers), M pour « tel que fabriqué » (sans propriétés mécaniques spécifiées), R pour la résistance à la traction, et Y pour la limite d'élasticité à 0,2 %.
Pour les pièces moulées, les propriétés applicables dépendent du procédé de moulage, qui est indiqué par un suffixe : GS pour le moulage au sable, GM pour le moulage en moule permanent, GZ pour le moulage centrifuge, GC pour le moulage en continu et GP pour le moulage sous pression.
Bien que la norme Euronorm soit acceptée et appliquée dans toute l'Europe, les spécifications relatives au cuivre issues d'anciens systèmes nationaux restent courantes dans la documentation existante. Les désignations issues des normes allemandes DIN, britanniques BS, françaises AFNOR et italiennes UNI figurent encore dans de nombreux plans, normes et documents techniques, et c'est pourquoi elles continuent de jouer un rôle important dans la pratique quotidienne.
Aux États-Unis, les spécifications relatives au cuivre les plus fréquemment utilisées sont celles publiées par l’ASTM, la SAE et l’ASME. Afin d’harmoniser ces différents systèmes de désignation au sein d’un cadre unique et d’éviter qu’un même numéro ne soit attribué à deux métaux différents, le Système de numérotation unifié (UNS) a été mis en place. L'UNS est un système d'identification des alliages commerciaux ; il est important de comprendre qu'il identifie les alliages sans fournir de spécifications directes sur ceux-ci.
Dans la pratique, les spécifications relatives au cuivre et à d'autres alliages font souvent référence à l'UNS, soit pour identifier les nuances couvertes par un document, soit pour établir un renvoi entre ces nuances et les numéros UNS. Dans la terminologie de Total Materia, cette catégorie d'équivalents d'alliages est désignée par le terme « Officiel ».
Les spécifications japonaises relatives au cuivre (JIS) s'appuient sur les normes ISO. Dans ce système, les alliages de cuivre sont désignés par le préfixe facultatif « JIS », suivi de la lettre « C » (pour « cuivre » et « alliages de cuivre ») et d'un numéro à quatre chiffres qui correspond aux éléments d'alliage.
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 un alliage de cuivre, de zinc et d'aluminium (laiton), et la norme JIS C4430 un laiton à base de cuivre, de zinc et d'étain.
Cet article explique les systèmes de désignation utilisés pour identifier les nuances de cuivre dans différentes régions. Les guides associés de la série « Cuivre » abordent les sujets dont vous aurez besoin en complément. Le guide « Nuances de cuivre » classe le métal en six familles d’alliages, tandis que le guide « Propriétés du cuivre » détaille la conductivité, la résistance à la corrosion et la résistance mécanique que ces désignations décrivent en fin de compte. Le guide « Normes relatives au cuivre » définit les cadres généraux qui régissent ces systèmes de désignation. Ensemble, ces documents établissent un lien entre la logique de désignation et les nuances, les propriétés et les normes qui la sous-tendent.
Les principaux systèmes sont la norme européenne Euronorm (EN), les normes américaines publiées par l'ASTM, la SAE et l'ASME (coordonnées par le biais du système de numérotation unifié), ainsi que le système japonais JIS, qui repose sur les normes ISO. On rencontre également encore d'anciens systèmes nationaux tels que le DIN, le BS, l'AFNOR et l'UNI.
La norme européenne utilise un code alphanumérique à six caractères. La première lettre « C » désigne le cuivre, la deuxième lettre indique la forme du produit, trois chiffres identifient le matériau, et la dernière lettre identifie le groupe de matériaux et sa principale propriété obligatoire.
Le système UNS offre un système d'identification unique pour les alliages commerciaux aux États-Unis, garantissant qu'un même numéro ne soit jamais attribué à deux métaux différents. Il identifie les alliages mais ne fournit pas lui-même de spécifications directes ; c'est pourquoi les documents font souvent référence aux numéros UNS.
Les alliages de cuivre JIS sont désignés par le préfixe facultatif « JIS », suivi de la lettre « C » et d'un nombre à quatre chiffres indiquant les éléments d'alliage. Par exemple, le JIS C1020 est composé à 99,9 % de cuivre, tandis que le JIS C2720 est un laiton à base de cuivre et de zinc.
Oui. Bien qu'Euronorm soit désormais la norme européenne harmonisée, des systèmes nationaux obsolètes tels que le DIN allemand, le BS britannique, l'AFNOR français et l'UNI italien figurent encore dans de nombreux documents existants et restent utiles dans la pratique.