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Bronze CuSn8 phosphoreux

Le Bronze CuSn8 phosphoreux (CW453K) est la référence absolue des paliers et coussinets bronze — coefficient frottement µ 0,10-0,15 lubrifié, résistance fluage supérieure, conformabilité (intègre particules abrasives sans rayer arbre). Machinabilité ~120 % (plus difficile que laiton mais reste bon). Référence paliers lisses, coussinets, vis sans fin, engrenages bronze.

BRONZE CuSn8 PHOSPHOREUX — RÉFÉRENCE PALIERS ET COUSSINETS

Le Bronze CuSn8 phosphoreux (CW453K) est la référence absolue des paliers bronze. Cu 92 % + Sn 8 % + P 0,01-0,4 % (précipités durs lubrifiants). Rm 380-540 MPa, HB 110-180, machinabilité ~120 %. Vc carbure K15 non revêtu 150-350 m/mintournage, jusqu'à 500 m/min PKD finition. Quatre règles intangibles : (1) JAMAIS TiN/TiAlN/TiCN — affinité chimique Cu = BUE + contamination tribologique paliers ; carbure K10-K15 poli ou DLC ou PKD ; (2) VB max 0,3 mm avant remplacement (vs 0,5 mm laiton) — copeaux abrasifs P usent plus vite ; (3) Sec ou voile MQL— pas d'émulsion (contamine surface glissante) ; (4) Pour alésage IT7 paliers : alésoir carbure K Vc 120-180 m/min, surépaisseur 0,1-0,15 mm. Tribologie : µ 0,10-0,15 lubrifié + conformabilité (intègre poussières abrasives) + résistance fluage cyclique. Applications : paliers lisses, coussinets, vis sans fin, engrenages bronze, bagues de guidage. Pour marine : basculer bronze-alu CuAl10Fe3. Sources Iscar, Kennametal, Mitsubishi, Sandvik, Seco, Walter (alphabétiques).
ISO N · Non-ferreuxUsinabilité : Moyen

Bronze CuSn8 (CW453K)

Bronze phosphoreux Cu 92 % + Sn 8 % + P 0,01-0,4 % — référence absolue paliers et coussinets industrie. Coefficient frottement µ 0,10-0,15 lubrifié, résistance fluage supérieure, conformabilité (intègre particules abrasives). Machinabilité ~120 % — plus difficile que laiton.

CuSn8CW453KCuSn8PC51900EN 12163
Densité8,8 g/cm³
Rm380-540 MPa
Rp 0,2280-480 MPa
A %10-20 %
Dureté110-180 HB
λ60 W/m·K
α18 × 10⁻⁶/K
Applications typiques
Paliers lisses + coussinets industrielsVis sans fin et roues hélicoïdalesBagues de guidageEngrenages bronze couples élevésComposants pompes hydrauliquesPièces tribologiques chargées

Propriétés physiques et mécaniques

PropriétéValeurNote
Désignation ENCuSn8 — CW453K (CuSn8P phosphoreux)
CompositionCu : 91-93 %, Sn : 7,5-9 %, P : 0,01-0,4 %P = précipités durs lubrifiants
Densité8,8 g/cm³
Module Young110 GPa
Rm (laminé froid)380 - 540 MPa
Rp 0,2280 - 480 MPaSelon état
Allongement A510 - 20 %
Dureté Brinell110 - 180 HB
Conductivité électrique9 - 18 MS/mTrès faible vs cuivre pur (58 MS/m)
Coefficient frottementµ ≈ 0,10 - 0,15 (lubrifié)<strong>Faible</strong> — paliers
Résistance corrosionBonne — eau, atmosphère neutrePas marine (préférer bronze-alu)
Machinabilité relative~120 % (vs XC42 = 100 %)Plus dur que laiton ~300 %
Résistance fluageTrès bonneCharge cyclique soutenue
INFO
Pourquoi CuSn8 = sweet spot paliers depuis 200 ans
Le bronze phosphoreux CuSn8 combine 3 propriétés tribologiques cumulativesqu'aucun autre matériau n'offre simultanément : (1) µ 0,10-0,15 lubrifié (vs 0,3 laiton, 0,2 acier) — phosphore forme film lubrifiant en surface ; (2) résistance fluage supérieureRm 540 MPa sous charge cyclique (vs 430 MPa laiton) ; (3) conformabilité— intègre les particules abrasives (poussières, débris) sans rayer l'arbre acier (auto-réparation). Sweet spot industriel paliers lisses + vis sans fin + bagues guidagedepuis l'ère industrielle (1820+). Limite : environnement marin (eau de mer corrosive Sn) → basculer bronze-alu CuAl10Fe3 (Rm 700 MPa, résistance corrosion marine excellente).

Paramètres de coupe

OpérationVc (m/min)f / fzap / aeNote
Tournage ébauche150 - 2500,15 - 0,30 mm/trap 1,5 - 4 mmCarbure K15 non revêtu — sec — VB max 0,3 mm
Tournage finition200 - 3500,05 - 0,12 mm/trap 0,2 - 1,0 mmCarbure K10 poli ou PKD — Ra 0,8 µm
Tournage finition PKD300 - 5000,02 - 0,06 mm/trap 0,1 - 0,3 mmPKD diamant — Ra 0,4 µm — paliers précision
Alésage IT7120 - 1800,06 - 0,12 mm/trAlésoir carbure K — surépaisseur 0,1-0,15 mm
Fraisage ébauche120 - 2000,06 - 0,15 mm/dtae 40-60 % D · ap 2-5 mmFraise carbure non revêtu 2-3 dents
Fraisage finition180 - 3000,03 - 0,08 mm/dtae 10-30 % D · ap 0,3-1 mmCarbure poli ou PKD — sec
Perçage60 - 1200,10 - 0,20 mm/trForet HSS poli ou carbure — air soufflé
ATTENTION
Quatre règles intangibles bronze CuSn8
(1) JAMAIS TiN/TiAlN/TiCN — affinité chimique Cu = BUE + contamination tribologique critique pour paliers (rugosité altère µ frottement). Carbure K10-K15 non revêtu poli, DLC, ou PKD diamant pour grandes séries. (2) VB max 0,3 mm avant remplacement (vs 0,5 mm laiton) — copeaux contiennent précipités phosphore durs qui usent plus vite carbure. Surveillance VB toutes les 20-50 pièces. (3) Sec ou voile MQL— pas d'émulsion (contamine surface glissante, gêne lubrification ultérieure). Aspiration copeaux abrasifs. (4) Pour alésage IT7 paliers : alésoir carbure K Vc 120-180 m/min, fn 0,06-0,12, surépaisseur 0,1-0,15 mm. Pour grandes séries finition : PKD diamant Vc 300-500 m/min.
INFO
Évolution sans plomb — bronze phosphoreux remplace bronze plombé
Les bronzes plombés (CuSn5Pb5Zn5 CW452K, 5 % Pb) étaient historiquement préférés pour usinage (machinab ~250 % grâce Pb lubrifiant). Évolution réglementaire : directive 2020/2184/UEimpose Pb < 0,1 % eau potable, RoHS impose Pb < 0,1 % électronique, NSF 51 / ISO 10993 alimentaire/médical. Conséquence : bronzes plombés progressivement remplacés par CuSn8P phosphoreux (sans plomb compatible toutes réglementations). Compromis : usinage plus difficile (~120 % vs ~250 %) mais tribologie supérieureen service. Bronze phosphoreux = standard moderne pour paliers RoHS / eau potable / médical.

Pour aller plus loin

Bronze-alu CuAl10Fe3/matieres/metaux-non-ferreux/bronze-alu/Si charges très élevées + corrosion marineLaiton CuZn39Pb3/matieres/metaux-non-ferreux/laiton/Si décolletage série non-tribologiqueCuivre Cu-ETP/matieres/metaux-non-ferreux/cuivre/Si conductivité électrique max requiseTous les non-ferreux/matieres/metaux-non-ferreux/Panorama 6 nuances Cu/Zn/alliages

Cas atelier — Coussinet bronze CuSn8 alésage Ø50H7

PièceCoussinet bronze CuSn8P — tube Ø68/Ø50 — L 45 mm
Matière étatCuSn8P (CW453K) — laminé — 150 HB
Outil tournageCCMT 09T304 carbure K15 non revêtu — Rε 0,4 mm
Vc ébauche200 m/min → N = 1 000 × 200 / (π × 62) ≈ 1 028 tr/min
fn / ap ébauchefn = 0,15 mm/tr — ap = 1,5 mm — surveiller VB ≤ 0,3 mm
Vc finition300 m/min → N ≈ 1 543 tr/min (PKD si série)
Alésage H7Alésoir carbure K Ø50H7 — Vc 130 m/min — fn 0,08 mm/tr — sec
RefroidissementSec — copeaux abrasifs nécessitent aspiration active
RésultatRa 0,8 µm — Ø50H7 (+0,000/+0,025) — coussinet lubrifié
📄 OUTIL ATELIER — PDF À IMPRIMER

Mémo Atelier CNC — Paramètres de coupe par matière

Vc, fz, Ra pour 10 matières (acier, inox, alu, titane, Inconel...) + 7 formules essentielles + checklist 16 points. 2 pages, format A4, à imprimer et garder près de la machine.

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Questions fréquentes

Sources et références

Calculer Vc, N, fz pour cette nuance

Vitesse de coupe/calculateurs/vitesse-de-coupe/N = (1 000 × Vc) / (π × D)Avance tournage/calculateurs/avance-tournage/Vf = N × fTous les calculateurs/calculateurs/12 outils CNC : Vc, fz, MRR, tolérances ISO…