cuivre (suite)

Bronzes spéciaux

Les bronzes au plomb (de 5 à 25 p. 100 de plomb) et les pseudo-alliages cuproplombs (30 p. 100 de plomb) présentent d’excellentes propriétés de frottement ; les bronzes au phosphore (0,3 p. 100 de phosphore) servent à confectionner des pièces diverses de mécanique automobile.

Cupro-aluminiums

(Autrefois appelés bronzes d’aluminium.) À 8 p. 100 d’aluminium, ces alliages ont une couleur dorée, une bonne tenue à la corrosion et sont utilisés pour les pièces de monnaie, les miroirs et les réflecteurs ; à 10 p. 100 d’aluminium, qui est la composition la plus courante, ils servent à constituer des objets d’ornementation, des pièces de robinetterie et d’autres pièces devant résister à une certaine corrosion saline ou à l’oxydation par chauffage (éléments de caténaires, plaques de foyers). Leurs propriétés mécaniques sont améliorées par des additions de nickel, de silicium, de fer et de manganèse. Par traitement thermique de trempe et revenu, les cupro-aluminiums peuvent acquérir des propriétés constituant des compromis intéressants de leurs caractéristiques mécaniques.

Cupronickels

L’addition de nickel jusqu’à 20 p. 100 améliore la tenue à l’oxydation, à certaines corrosions salines (pièces de foyers, de chaudières, matériel culinaire et d’industrie alimentaire, monnaies) ; à 30 p. 100 de nickel, l’alliage est utilisé pour les tubes de condenseurs. Un alliage particulier à 50 p. 100 de nickel, le constantan, sert pour la confection de résistances électriques en raison de la valeur élevée de sa résistivité de 50 µΩ/cm.

Pour des éléments de machines thermiques, on fait appel à des cupronickels spéciaux additionnés de silicium, d’aluminium et de fer, auxquels on fait subir un traitement de durcissement structural.

Maillechorts

Alliages de cuivre, de nickel et de zinc, malléables, inaltérables en atmosphère normale et même résistants à la corrosion marine, de couleur jaune clair, ils furent inventés en 1819 par les Français Maillot et Chorier. De nombreuses compositions titrant de 50 à 70 p. 100 de cuivre, de 10 à 30 p. 100 de nickel et de 5 à 30 p. 100 de zinc sont utilisées en orfèvrerie pour la confection de vaisselles, de couverts, en joaillerie, en optique et pour des applications de pièces mécaniques ou décoratives exposées à la corrosion atmosphérique. Ces alliages ont des noms divers, tels que Ruolz, Platinoïde, Alpacca, Argentan.

Cupromanganèses

Leur haute résistivité les fait utiliser pour des applications électriques : l’alliage à 80 p. 100 de cuivre, à 18 p. 100 de manganèse et à 2 p. 100 de nickel (Manganin) a une résistivité de 45 µΩ/cm, et l’alliage à 50 p. 100 de cuivre, à 10 p. 100 de manganèse et à 40 p. 100 de nickel atteint 70 µΩ/cm.

Cuprosiliciums

Ces alliages ont une bonne tenue à la corrosion tout en conservant une conductivité électrique appréciable, ce qui permet de les employer pour des éléments de matériel électrique ; la composition courante contient 95 p. 100 de cuivre, 4 p. 100 de silicium et 1 p. 100 de manganèse.

Cuprochromes

Titrant 0,5 p. 100 de chrome, ces alliages, après traitement thermique de durcissement structural, possèdent une résistance mécanique intéressante tout en conservant une conductivité électrique de 80 p. 100 par rapport à celle du cuivre pur ; on les emploie pour des pièces de contacteurs électriques et pour des électrodes de machines à souder par points.

R. L. R.

L’économie

Les progrès de la métallurgie du fer ont fait perdre au cuivre et à ses alliages une partie de leurs utilisations premières ; mais les qualités de ce métal sont si diverses que la demande s’est toujours maintenue ; depuis deux siècles, elle s’est même vigoureusement accrue, grâce à la multiplication des nouveaux emplois.

Le cuivre est peu altérable, si bien qu’il est possible de le récupérer après usage, de le refondre : une partie de la consommation actuelle est satisfaite de la sorte. Mais 8 Mt proviennent de l’extraction minière (quatre fois plus qu’à la veille de la Seconde Guerre mondiale, deux fois plus qu’il y a quinze ans).

Le minerai de cuivre est assez rare : la plupart du temps, sa teneur est faible, de l’ordre de 1 ou 2 p. 100 ; un minerai est considéré comme riche s’il contient plus de 2 p. 100, et l’on exploite jusqu’à des teneurs voisines de 0,5 p. 100. L’affaire n’est rentable que si l’on peut mécaniser à l’extrême les opérations, ce qui fait préférer les exploitations à ciel ouvert. Le cuivre apparaît dans des gîtes filoniens, au sein de masses intrusives. Il est presque toujours associé à d’autres métaux : dans bien des cas, l’exploitation n’est payante que parce que l’on tire parti de tout.

L’Europe et l’Asie occidentale, les plus vieux producteurs, sont aujourd’hui détrônés : le cuivre de l’Espagne ne compte plus guère, comme celui de Chypre, qui donna son nom au métal, ou celui de l’Asie Mineure ; sans la Yougoslavie et l’Allemagne, l’Europe ne serait pratiquement plus productrice. L’Asie, faute de réserves ou de prospection, ne possède qu’un gros producteur (l’U. R. S. S.) et deux moyens, le Japon et la Chine. Le cuivre est aujourd’hui un minerai américain et africain, cependant que l’Australie progresse rapidement.

Les États-Unis fournissent le cinquième de la production mondiale, mais ils sont importateurs. Sur le marché, l’offre internationale provient de trois grands producteurs, la Zambie, qui progresse, le Chili et le Canada, et d’un plus modeste, quoique aussi connu, le Zaïre, grâce au Shaba (anc. Katanga).

La teneur en métal est si faible qu’un enrichissement s’impose sur place. Presque toujours, maintenant, les producteurs sont équipés pour produire du cuivre non affiné. Paradoxalement, les exportations de minerai ne sont notables que chez des producteurs développés, comme le Canada.

Le cuivre perd une partie de ses propriétés électriques s’il n’est pas parfaitement pur : l’affinage électrolytique se fait plus volontiers dans les grandes zones de consommation : un tiers en Amérique du Nord, un autre tiers en Europe occidentale, un cinquième en Europe de l’Est et en U. R.S. S.