Liste de types de matériaux métalliques

Bâtiment, transport, médecine, électricité, cuisine… les domaines nécessitant l’usage des matériaux métalliques sont nombreux. Depuis des millénaires, l’homme a puisé dans les ressources de son sol pour trouver des minerais capables de lui fournir assez de métaux pour ses ouvrages et ses activités quotidiennes. C’est sans doute l’un des types de matériaux les plus utilisés de tous les temps. Il est surtout recherché pour sa dureté et sa densité ainsi que sa capacité à se déformer sans se casser. Vous en voyez et en utilisez chaque jour, mais savez-vous quels sont les types de matériaux métalliques ?

Les métaux purs

Les métaux sont dits « purs » lorsqu’ils n’ont pas subi d’alliages avec d’autres métaux. L’acier est par exemple un mélange de Fer et de carbone ; le bronze est composé de cuivre et d’étain ; le laiton, un alliage de zinc et de cuivre. On dit que ce sont des « alliages métalliques ». Les métaux purs sont tous simplement des métaux non composés. Les métaux purs industriels sont capables de s’adapter à de nombreuses applications dans le secteur industriel comme le BTP, les processus métallurgiques, l’industrie automobile, etc.

Avant la révolution industrielle, 6 métaux purs seulement furent utilisés : Le Fer, le plomb, l’étain, l’or, l’argent et le cuivre. Le zinc aussi a été utilisé, surtout en Asie, mais rarement en tant que métal pur. Les techniques industrielles n’arrivent à isoler l’Aluminium qu’à partir de la moitié du 19e siècle. Comment obtient-on des métaux purs ? Il faut savoir qu’ils sont présents partout sous nos pieds, attendant d’être extraits. La grande majorité des métaux purs viennent directement de la croûte terrestre. Cela dit, certains métaux purs sont obtenus à l’aide de procédés industriels pouvant les isoler alors qu’ils sont alliés à d’autres métaux. Trouvez plus d’informations sur agrocomposites.fr.

Les alliages de Fer

Couteau en acier, marteau en fonte, chaînes en acier… Nous entendons ces mots presque tous les jours, sans vraiment nous rendre compte qu’il s’agit d’alliages de Fer. Les outils et matériels fabriqués avec ces alliages sont omniprésents dans notre société moderne. L’acier est sans doute l’alliage de Fer le plus connu et le plus utilisé. Il peut être obtenu de deux manières différentes : à partir du recyclage de ferraille ou dans un haut fourneau utilisant du minerais de Fer et de Coke (carbone extrait du charbon).

Le Fer et ses alliages prennent une grande place dans les matériels industriels et les travaux d’aujourd’hui. En effet, la production mondiale est de 750 millions de tonnes par an. A titre de comparaison, tous les autres métaux réunis ne représentent que 40 millions de tonnes. Cela s’explique par la large disponibilité du Fer dans la nature, mais aussi par son prix. Le Fer est le métal le plus faible en prix par unité de masse. De plus, le recyclage de l’acier est très organisé, probablement parce que cela est plus facile qu’avec les autres métaux. En France seulement, avec 17 millions de tonnes d’acier brut produit, on compte 8 millions de tonnes de ferrailles recyclées.

Les alliages d’aluminium

En tonnage de métaux non ferreux, l’aluminium est le métal le plus important. Il est très abondant, constituant près de 8 % en masse de la lithosphère. On le trouve dans le feldspath, le mica, l’argile. Ce sont des composés de silicium et d’oxydes d’aluminium. Les chimistes ont appris à isoler l’aluminium qu’en 1854. Mais, une fois, le procédé d’isolation de l’aluminium maîtrisé, le secteur industriel ne plus s’en passer, jusqu’à maintenant ! Les alliages d’aluminium sont beaucoup utilisés dans l’industrie automobile, la construction et le transport. Nous les retrouvons aussi dans nos ustensiles de cuisine, les fournitures de bureau et bien d’autres matériels utiles dans la vie quotidienne.

Les alliages d’aluminium ont l’avantage d’avoir une masse volumique très faible, une bonne résistance à la corrosion et des caractéristiques mécaniques intéressantes. De plus, son point de fusion est plus bas que la plupart des métaux industriels usuels (658 °C seulement), ce qui permet des procédés de fabrication moins coûteux, plus facile et plus rapide.

Les alliages de cuivre

Le cuivre est présent dans la vie quotidienne de l’homme depuis 9 000 ans. Les alliages de cuivre sont aussi très abondants dans la nature. Ils sont subdivisés en cinq catégories : le cuivre faiblement allié, les laitons, les bronzes, les cupro-alliages. Pour le cuivre faiblement allié, la teneur en éléments d’addition (les autres métaux que le cuivre) est en général inférieure à 2 %. Les laitons sont composés de 5 à 45 % en masse de Zinc. Il faut savoir que ce sont les types d’alliage de cuivre les plus utilisés dans l’industrie. Les bronzes ont 3 à 20 % en masse d’étain. Plus la teneur en étain est élevée, plus l’alliage devient fragile. Enfin, les cupro-alliages sont des mélanges de cuivre et de cupro-aluminium, cupro-nickel, cupro-silicium ou du cupro-plomb.

Les alliages de cuivre sont appréciés pour leurs propriétés de mise en forme exceptionnelles. Ils peuvent être étirés, forgés, filés, laminés. Le cuivre possède une grande ductilité permet même de fabriquer des fils de 0,25 mm de diamètre.