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CuCrZr

Le CuCrZr (CW106C, C18150) est l'alliage cuivre durci par précipitation de référence — ≥ 80 % IACS conductivité électrique + Rm 450-550 MPa(3-4× cuivre pur). Référence absolue : électrodes de soudage par résistance(durée vie 5-10× Cu pur), inserts de refroidissement moules injection (cycles -30-50 % vs acier P20), matrices de forgeage à chaud.

CuCrZr — RÉFÉRENCE ÉLECTRODES SOUDAGE + INSERTS MOULES

Le CuCrZr (CW106C, C18150) est l'alliage cuivre durci par précipitationsweet spot conductivité + résistance. Cu ≥ 98,5 % + Cr 0,5-1,2 % + Zr 0,03-0,3 %. Conductivité ≥ 80 % IACS, Rm 450-550 MPa (état TH durci), HB 120-150, machinabilité ~150 %. Vc carbure K10 non revêtu poli 200-400 m/mintournage état recuit, jusqu'à 600 m/min PKD finition. État TH durci : Vc -15 %. Cinq règles intangibles : (1) JAMAIS TiAlN/TiCN — affinité Cu ; carbure K10 non revêtu poli ou PKD ; (2) Géométrie positive +10° à +15°, arêtes vives ; (3) Vc élevée (sous 200 m/min, BUE) + fz augmentée(passes légères = BUE) ; (4) Émulsion 6 % standard (différence vs Cu pur sec) ; (5) Usiner après mise en solution (HB 100, recuit) puis vieillissement 450-475 °C × 2-4 h pour Rm 450-550 MPa. Applications : électrodes soudage par résistance (5-10× durée vie Cu), inserts moules injection (cycles refroidissement -30-50 %), matrices forgeage chaud, composants tokamak (ITER). Sources Iscar, Kennametal, Mitsubishi, Sandvik, Seco, Walter (alphabétiques).
ISO N · Non-ferreuxUsinabilité : Moyen

CuCrZr (CW106C)

Alliage cuivre-chrome-zirconium durci par précipitation — sweet spot conductivité électrique (≥ 80 % IACS) + résistance mécanique (Rm 450-550 MPa). Cycle TT : mise en solution 950-1 000 °C + trempe + vieillissement 450-475 °C. Référence électrodes soudage par résistance, inserts moules injection.

CuCrZrCW106CC18150EN 12420ASTM B187
Densité8,90 g/cm³
Rm420-550 MPa
Rp 0,2360-470 MPa
A %15-25 %
Dureté120-150 HB
λ320 W/m·K
α17 × 10⁻⁶/K
Applications typiques
Électrodes soudage par résistance (durée vie 5-10× Cu pur)Inserts refroidissement moules injection plastiqueMatrices forgeage à chaudBuses de soudage MIG/MAGComposants haute conductivité durablesComposants tokamak (ITER, fusion)

Propriétés physiques et mécaniques

PropriétéValeurNote
Désignation ENCuCrZr / CW106C
Équivalent ASTMC18150 (UNS C18150)
CompositionCu ≥ 98,5 %, Cr 0,5-1,2 %, Zr 0,03-0,3 %
Densité8,90 g/cm³
Module Young125 GPa
Rm (durcissement structural)420 - 550 MPaÉtat TH durci
Rp 0,2360 - 470 MPa
Allongement A515 - 25 %Bonne ductilité résiduelle
Dureté Brinell120 - 150 HBSelon état (recuit / TH)
Conductivité électrique≥ 80 % IACSVs 100 % Cu pur
Conductivité thermique~ 320 W/m·K6× acier P20
Température service max450 °CDurcissement préservé
Machinabilité relative~150 % (vs XC42 = 100 %)Comme Cu pur — règles identiques
CONSEIL
CuCrZr = sweet spot électrodes + inserts moules
Le CuCrZr combine ≥ 80 % IACS conductivité + Rm 450-550 MPa(3-4× cuivre pur) + traitement thermique simple (mise en solution + vieillissement). Sweet spot 2 applications majeures : (1) Électrodes soudage par résistance — chaque coup de soudage dégrade Cu pur par usure mécanique + écrasement ; CuCrZr tient 5-10× plus longtemps (économies massives série automobile, électroménager). (2) Inserts refroidissement moules injection — conductivité thermique 320 W/m·K (vs 50 W/m·K acier P20) = cycles raccourcis 30-50 %, productivité × 1,5. Pour Rm 1 100 MPa+ ressorts conducteurs : basculer CuBe2 (mais poussières cancérogènes 1A, réglementation atelier très stricte).

Paramètres de coupe

OpérationVc (m/min)f / fzap / aeNote
Tournage ébauche200 - 3000,15 - 0,30 mm/trap 1,5 - 4 mmCarbure K10 non revêtu — émulsion 6 %
Tournage finition280 - 4000,05 - 0,12 mm/trap 0,2 - 1,0 mmCarbure poli — Ra 0,8 µm — pas de TiN
Tournage finition PKD400 - 6000,02 - 0,06 mm/trap 0,1 - 0,3 mmPKD diamant — Ra 0,2-0,4 µm — électrodes précision
Tournage état durci TH180 - 2800,06 - 0,12 mm/trap 0,3 - 1,0 mmCarbure non revêtu — Vc -15 % vs recuit
Fraisage ébauche180 - 2800,06 - 0,15 mm/dtae 40-60 % D · ap 2-5 mmFraise carbure non revêtu 2-3 dents
Fraisage finition250 - 4000,03 - 0,08 mm/dtae 10-30 % D · ap 0,3-1 mmCarbure poli ou PKD — émulsion
Perçage80 - 1500,10 - 0,20 mm/trForet carbure non revêtu — émulsion
ATTENTION
Cinq règles intangibles CuCrZr
(1) JAMAIS TiAlN/TiCN — affinité chimique Cu = BUE + contamination surface conductrice. Carbure K10 non revêtu poli, ou TiN tolérable, ou PKD diamant pour grandes séries. (2) Géométrie positive +10° à +15°, arêtes vives — pas brise-copeau négatif. (3) Vc élevée > 200 m/min + fz augmentée — sous Vc 150 m/min ou en passes légères, BUE catastrophique (cuivre se soude sur arête). (4) Émulsion 6 % standard — différence vs cuivre pur (sec recommandé) car CuCrZr durci génère plus de chaleur. (5) Stratégie traitement thermique : usiner état recuit (HB 100, après mise en solution 950 °C + trempe), puis vieillissement 450-475 °C × 2-4 h pour durcir à Rm 450-550 MPa. Si usinage sur état TH déjà durci : Vc -10-15 %.
INFO
Cycle production type électrode soudage CuCrZr
Cycle production typique électrode soudage par résistance : (1) Approvisionnement matièreétat HR (demi-dur, recuit partiel) ou H (recuit) ; (2) Tournage ébauche + finitioncarbure K10 Vc 280-400 m/min, surépaisseur 0,3-0,5 mm pour reprise post-TT ; (3) Mise en solution 950-1 000 °C × 1 h + trempe eau ; (4) Vieillissement450-475 °C × 2-4 h (durcit à Rm 450-550 MPa) ; (5) Reprise finition cote carbure non revêtu Vc 250-350 m/min ou rectification cylindrique CBN ; (6) Test conductivité contact sous charge avant livraison. Durée vie service : 50 000 à 200 000 coups soudage selon application (vs 5 000-20 000 pour Cu pur).

Pour aller plus loin

Cuivre Cu-ETP/matieres/metaux-non-ferreux/cuivre/Si conductivité 100 % IACS max requise (Rm 220 MPa)Laiton CuZn39Pb3/matieres/metaux-non-ferreux/laiton/Si décolletage série non électriqueBronze CuSn8/matieres/metaux-non-ferreux/bronze-cusn8/Si paliers + tribologieTous les non-ferreux/matieres/metaux-non-ferreux/Panorama 6 nuances Cu/Zn/alliages

Cas atelier — Électrode soudage CuCrZr fût + pointe

PièceÉlectrode soudage par résistance — fût Ø40 + pointe conique 60°
Matière étatCuCrZr CW106C état TH (durci) — 138 HB
OutilPlaquette VBMT 110304 — carbure non revêtu — Rε 0,4 mm
Vc cylindrique320 m/min → N = 1 000 × 320 / (π × 40) ≈ 2 547 tr/min
fn / apfn = 0,10 mm/tr — ap = 0,5 mm finition directe
Vc finition PKD500 m/min → N ≈ 3 979 tr/min — Ra 0,3 µm obtenu
ArrosageÉmulsion 6 % pression standard — rinçage copeaux continus
RésultatConcentricité < 0,01 mm — Ra 0,3 µm — résistance contact validée
📄 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…