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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 :



Les laitons (alliages de cuivre et de zinc), mais ils peuvent 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. Cet alliage 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




























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



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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