Métaux

 

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Un alliage métallique est composé d’un métal de base (constituant) (présent en très grande proportion) et de un ou plusieurs autres métaux (ou non métaux comme le carbone) appelé(s) élément(s) d’alliage.

Métal de base et éléments d’alliage constituent un alliage.


Si l’alliage métallique est composé d’un métal de base et d’un seul autre élément d’alliage, l’alliage est dit binaire.

Exemples : les alliages Fer-Carbone, Titane-Aluminium, Cuivre-Zinc, Cuivre-Etain,…


Caractéristiques d'un alliages

En réalité, les alliages industriels contiennent très souvent plus de deux éléments d’alliages, dont certains sont de très faibles proportions.

L’alliage métallique est caractérisé par sa composition chimique.

Celle-ci est définie par la concentration des différents éléments. Ces concentrations peuvent être exprimées en % massique (%m) ou en % atomique (%at).



La fraction massique de l'élément B est :


 

La fraction atomique de l'élément B est :


 

Exemples de métaux alliés

Les laitons (alliages de cuivre et de zinc),

Cet alliage peut également contenir des éléments métalliques ou non métalliques tels que le plomb, le nickel ou le chrome. Il est très apprécié pour certaines de ses spécificités. Il a général une bonne résistance à la corrosion.

Les grandes familles de ces alliages sont :

les laitons : cuivre-zinc (exemple : CW 612 N, appellation chimique : CuZn39Pb2),

les bronzes : cuivre-étain (exemple : CW 460 K, appellation chimique : CuSn8PbP ),

les zamaks : cuivre-zinc-aluminium-magnesium


Tubes en laiton

Tubes en cuivre

Les Fontes

Fontes grises (Ft)

Fontes malléables (MN, MB)

Fontes à graphite spéroïdal (FGS)

Exemple : FT 20

35 = Rm en daN/mm2 ; 7 = A %

350 = Rm en N/mm2 ; 22 = A %

 

MN = à cœur noir ; MB = à cœur blanc


 

 

Les Aciers

Bien que l'acier est alliage de fer et de carbone, on parle aussi des alliages d'aciers avec d'autres métaux. ceci étant di parce que le fer n'est pas utilisé comme métal pure. Toutes les applications du fer sont des aciers et des fontes.

Aciers non alliés

Aciers non Alliés

D’usage courant

Pour traitement thernique


Acier au carbone sans garantie de traitement thermique. Symbole A ou E


Symbole CC, XC ou YC



XC : Acier fin au carbone



CC : Fourchette d’analyse plus large


Exemple : A 60-2


Exemple : E 24-1


Exemple : XC ou CC 38


60 = Rm en daN/mm2



2 = Indice de qualité


24 = Re en daN/mm2



2 = Indice de qualité


38 = 100 fois la teneur moyenne centésimale en carbone (0,38 %C)


Aciers alliés

Aciers Alliés


Faiblement Alliés (pas de symbole)


Fortement Alliés (symbole Z)


Aucun élément d’addition ne dépasse la teneur de 5 %


Un élément d’addition au moins dépasse la teneur de 5 %


Exemple : 40 CAD 6 12


Exemple : Z 6 CNDT 17 12


40


100 fois la teneur moyenne centésimale en carbone (0,4 %C)


6


100 fois la teneur moyenne centésimale en carbone (0,06 %C)


C



A



D


Eléments d’alliage


C



D



D



T


Eléments d’alliage


6


Teneur en % du 1er élément multiplié par un facteur (1,5 %C)


17


Teneur en % du 1er élément (17 %C)


12


Teneur en % du 2ème élément multiplié par un facteur (1,2 %A)


12


Teneur en % du 2ème (12 %C)


Facteurs multiplicateurs



4 pour C, K, M, N, S ;



10 pour les autres éléments.


 

Alliages non ferreux 

 

Alliages de Cuivre


Cuivre avec addition


Etain


Zinc 20 à 40 %


Zinc 18 %



Nickel 25 %


Alliage


Bronze


Laiton


Maillechort


Exemples de désignation


Cu Sn 4P


Cu Zn 40 Pb 3


Cu Zn Ni 18


Utilisation


Pièces moulées, frottantes, coussinets


Barres, fils, visserie, horlogerie, robinetterie


Pièces décoratives industrie alimentaire

Alliages d’Aluminium


Aluminium avec addition


Cuivre + Magnésium


Silicium


Magnésium


Exemples de désignation


A-U 4 G


A-S 13


A-G 5


Utilisation


Pièces forgées Aviation


Pièces moulées


Pièces chaudronnées

Alliages de Zinc


Zinc avec addition


Aluminium + Magnésium


Aluminium + Cuivre


Alliage


Zamak


Kayen


Exemples de désignation

Z-A 4 G


Z A U

 Symbole chimique de quelques éléments

Nom

Symbole

Aluminium

Al

Antimoine

Sb

Beryllium

Be

Bore

B

Cérium

Ce

Chrome

Cr

Cobalt

Co

Cuivre

Cu

Etain

Sn

Fer

Fe

Magnésium

Mg

Manganèse

Mn

Molybdène

Mo

Nickel

Ni

Niobium

Nb

Phosphore

P

Plomb

Pb

Potassium

K

Silicium

Si

Soufre

S

Tantale

Ta

Titane

Ti

Tungstène

W

Vanadium

V

Zinc

Zn

Zirconium

Zr


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