Antifrictions

Les antifrictions sont des alliages non ferreux, souvent appelés « metaux blancs » ou encore « régules ». Une autre appellation est celle d’alliages de Babbitt, en référence à Isaac Babbitt, dépositaire de nombreux brevets portant sur les antifrictions pour coussinets. Ces types d’alliages sont très employés dans l’industrie, et notamment dans la mécanique pour limiter l’usure des pièces tout en assurant une résistance suffisante aux hautes températures.

Les différents types d’ANTIFRICTIONS

Ces alliages peuvent se classer en quatre principales catégories :

  • ceux contenant au moins 70% d’étain (leur composition inclue également d’autres éléments comme le cuivre, l’antimoine et le plomb) ;
  • ceux dits suraffinés qui contiennent une haute teneur en étain mais pas de plomb (leur composition inclue souvent d’autres éléments d’addition comme l’argent, le nickel ou encore le cadmium) ;
  • ceux à base de plomb contenant moins de 20% d’étain (leur composition inclue de l’antimoine, du cuivre et assez souvent des éléments d’addition métalliques) ;
  • ceux dits « mixtes », contenant entre 25 et 70% d’étain (leur composition inclue alors majoritairement du plomb, de l’antimoine et du cuivre).

Il faut savoir que la qualité du lingot d’alliage antifriction produit dépend grandement du niveau de pureté des éléments utilisés. Certains fabricants vont proposer des lingots de haute pureté, avec des metaux de première fusion, du cuivre électrolytique ou encore du plomb suraffiné. Dans ce cas, la teneur en impuretés (fer, zinc, bismuth,…) est très faible, et toujours bien en-dessous de la limite fixée dans les normes. De la même façon, il est possible de trouver sur le marché des régules produits avec des métaux de seconde fusion (et même au-delà). Les impuretés sont alors bien plus présentes et peuvent être à l’origine d’un certain nombre de désagréments tels qu’une durabilité réduite, une mise en œuvre plus difficile, ou encore l’apparition de beaucoup de crasses à la fusion. Pour s’assurer de la qualité des lingots fournis, il est possible de demander au fabricant la délivrance d’un certificat de conformité.

Remarque : Observer avec soin les lingots permet aussi de vérifier leur qualité, la brillance, l’homogénéité de la structure et l’uniformité de la cristallisation pouvant être de bons critères.

A noter que les semi-produits (rond, tole, tube, barre,…) sont mis en forme en suivant les mêmes opérations que des aciers classiques : laminage, forgeage, filage, étirage, pliage, emboutissage,… Une étape d’usinage est également réalisable (decoupe, procédés physico-chimiques, abrasion,…) le plus souvent directement chez un revendeur / usineur.

Quelques nuances et leurs utilisations

Alliages sans plomb avec 83% d’étain
Nom commercial : STAR®DIESEL L
Principales caractéristiques : haute limite élastique, densité de 7.35 à 20°C
Exemples d’application : coussinets de machine ou de moteur à hautes vitesses et à charges très élevées, paliers porteurs de turbines hydrauliques,…

Alliages sans plomb avec 90% d’étain
Nom commercial : OH – AVIATION – 111
Principales caractéristiques : limite élastique élevée, densité de 7.32 à 20°C
Exemples d’application : têtes de bielles, réducteurs de turbines, coussinets minces,…

Métaux de Wood (alliages de Lipowitz)
Noms commerciaux : Cerrobend®, Bendalloy®, Pewtalloy®, MCP 158
Alliage de cadmium, bismuth, étain,
plombPrincipales caractéristiques : bas point de fusion (de l’ordre de 70°C), densité de 9.4
Quelques applications : soudure, cintrage de tube, fabrication de caches en radiothérapie (pour la protection des patients pendant le traitement des cancers),…

Alliages à base de plomb sans cuivre
Nom commercial : STAR® CAB
Alliage à base de plomb contenant 7% d’étain, sans
cuivrePrincipales caractéristiques : densité de 9.70 à 20°C
Application spécifique : culottage des embouts de câbles

Le marché des régules

Le marché des métaux est largement impacté par le contexte politico-économique. Pour référence, il est possible de connaître le prix des metaux de base à un instant donné grâce à leur cotation sur le London Metal Exchange (LME).

Le prix d’achat des régules est toutefois un peu plus complexe à déterminer. Divers éléments se retrouvent généralement dans ces alliages : l’étain, l’antimoine, le cuivre, le plomb, le cadmium, le nickel et l’argent. Début février 2018, le prix d’achat des metaux, et en particulier du cuivre, de l’étain et du nickel, ont tous connu une baisse avec un prix respectif de l’ordre de 6 800 USD/tonne, 21 140 USD/tonne et 12 955 USD/tonne. Cette baisse est à mettre en perspective avec les quantités de matières nécessaires pour les différents alliages produits et les autres constituants.

La conjoncture n’est pas souvent du côté des acheteurs, et peut donc impacter de façon très négative le prix d’achat des metaux blancs. Pour se prémunir de trop fortes variations du coût des alliages et s’assurer d’une influence la plus faible possible du marché sur le prix des produits finaux, il est préférable de se tourner vers un négociant. Celui-ci pourra aisément cibler les meilleurs moments pour constituer son stock de semi-produits à un prix aussi bas que possible. Dans son rôle de distributeur, il sera dès lors en mesure de proposer ces matières à un coût, frais de livraison et de transport inclus, relativement attractif.

Quelques normes

NF EN 10301 Mars 2004 « Tubes et raccords en acier pour canalisations enterrées et immergées – Revêtement interne antifriction pour le transport de gaz non corrosifs »
NF EN 10301 Mars 2004 « Tubes et raccords en acier pour canalisations enterrées et immergées – Revêtement interne antifriction pour le transport de gaz non corrosifs »
ISO 10129:2017 Mars 2017 « Paliers lisses – Essai des matériaux antifriction – Résistance à la corrosion par des lubrifiants dans des conditions statiques »
ASTM A 485 Janvier 2017 « Standard Specification for High Hardenability Antifriction Bearing Steel »
BS 3332:1987 Janvier 1987 « Alliages anti-friction en lingots pour paliers. Specifications – Specification for white metal bearing alloy ingots »

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