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Les pièces de frottement en fonte sont rigides et en cas de doute sur les déformations des mécanismes il faut les monter sur rotules. Les charges et les vitesses de glissement doivent rester modérées. Le rodage est long, et amélioré si l'on a pratiqué un traitement du type Sulfinuz ou Tenifer. La fonte est compatible avec les pièces chromées dur.
 
== AlliagesCuivre et alliages cuivreux ==
 
=== Cuivre ===
 
Le cuivre est un métal difficile à remplacer dans les applications qui conjuguent le glissement et la conductivité électrique et/ou thermique. Son utilisation est pratiquement obligatoire, par exemple, pour la construction des collecteurs de machines électriques. Diverses recherches ont été conduites pour améliorer sa résistance à l'usure. On peut semble-t-il associer le cuivre au tungstène, avec des résultats probants. Les deux métaux étant mutuellement insolubles, leur association ne constitue pas un alliage mais une sorte de « matériau composite » comportant jusqu'à 20 % de tungstène. La résistance à l'usure semble améliorée dans des proportions considérables, sans que le coefficient de frottement sur d'autres matériaux soit notablement augmenté.
 
=== Bronzes à l'étain ===
 
De 6 à 15 % d'[[w:étain|étain]] donnent au [[w:cuivre|cuivre]] dureté et résistance à l'usure grâce au constituant Cu4Sn dont la dureté Brinnell atteint 300. Davantage d'étain donnerait un métal fragile. Les propriétés des bronzes varient selon leur composition et leur microstucture. À teneur en étain égale, les structures grossières obtenues en moulage au sable s'usent moins que celles, plus fines, obtenues en moules métalliques. La conductivité thermique décroît très vite quand la proportion d'étain augmente.
 
La présence obligée de 0,05 à 0,5 % de phosphore élimine l'oxyde Cu2O qui favorise l'écaillage. Elle améliore le frottement, la résistance à l'usure et la sécurité vis-à-vis du grippage. On trouve aussi des traces de [[w:zinc|zinc]], de plomb, de nickel ou de fer. Le frottement sur l'acier est fondamentalement régi par deux sortes de phénomènes :
 
* un mécanisme direct, sous faibles charges, pour les bronzes à structure grossière : adhésion et abrasion par certaines phases du bronze, qui donnent des débris noirâtres où dominent les oxydes de fer,
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* une usure par transfert intermédiaire, les bronzes à structure grossière sous fortes charges adhèrent à l'acier, sur lequel ils forment une couche mince riche en étain et en fer. Si leur structure est fine il se produit une abrasion par des grains détachés comme dans le cas d'un abrasif libre.
 
Les bronzes à l'étain ne donnent de bons résultats que si on observe certaines prescriptions : l'acier antagoniste doit être très dur et les vitesses de glissement rester plutôt faibles. Il ne faut pas dépasser une température de 150 à 200 °C et tenir compte d'une assez grande incompatibilité avec les arbres chromés et la plupart des aciers inoxydables. En régime lubrifié, la présence d'acides gras réduit beaucoup le taux d'usure. Le moulage au sable des bronzes fournit, toutes choses égales par ailleurs, des pièces qui frottent mieux que si le moulage se fait en coquille.
 
Un grand avantage des bronzes est qu'on les trouve sous toutes sortes de formes et de dimensions : jets, barres, tubes ... Ceci explique en grande partie leur utilisation fréquente pour les mouvements auxiliaires des machines.
 
=== Alliages cuivreux contenant du plomb ===
 
Le plomb a un rôle déterminant, augmentant la capacité de charge, la tenue en température et la résistance à l'usure. Il doit être sous forme de fins globules séparés les uns des autres et non de « virgules » reliées les unes aux autres, pour prévenir la corrosion par les huiles de graissage. On relève de nombreux brevets et de remarquables fabrications.
 
Les bronzes au plomb contiennent au moins 3 % d'étain pour élever la résistance mécanique et jusqu'à 8 % de plomb. Ce dernier, insoluble dans le cuivre, tend à se séparer lors de la coulée et contrairement aux bronzes à l'étain, l'élaboration est affaire de spécialistes. Les pièces en bronze au plomb doivent être très minces pour se refroidir vite et il faut vérifier la répartition du plomb en fines gouttelettes. La [[w:dureté|dureté]] des pièces antagonistes doit être très élevée, le comportement est excellent avec des arbres nitrurés. En cas de défaut de graissage, l'arbre est abîmé, ce qui n'arrive pas avec les « métaux blancs » que nous verrons plus loin.
 
Les bronzes au plomb supportent assez bien le frottement à grande vitesse sous forte charge, mais la température ne doit pas dépasser 180 °C sous peine de déformations prohibitives. Ils sont très indiqués en face d'aciers inoxydables.
 
Le Bearium Metal est un bronze au plomb avec une dispersion beaucoup plus fine que dans les fabrications traditionnelles. La cohésion est maintenue même à 800 °C
 
Le cupro-plomb ou « métal rose » a une teneur en plomb très élevée, 25 à 45 %, avec une très faible teneur en étain (moins de 1 %). Une composition typique est Cu 70 %, Pb 29 %, Fe 1 %. Cet alliage, qui peut être refondu en conservant ses qualités, est homogénéisé par des additions de graphite et de [[w:terres rares|terres rares]].. En raison de la tendance du plomb et du cuivre à se séparer, l'utilisation se fait exclusivement sous forme de couches minces déposées sur un corps massif en acier. Attention, ces matériaux sont facilement corrodés à chaud par l'huile dégradée.
 
Les cupro-plombs prennent un beau poli et en cas d'échauffement, le plomb exsude à la surface, empêchant le grippage. La dureté à froid est comparable à celle des antifrictions mais à chaud elle est bien supérieure. On les utilise, par exemple, dans les moteurs d'avions et de camions.