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Laiton est le terme utilisé pour les alliages de cuivre et de zinc en solution solide. Il a une couleur jaune, un peu similaire à l'or. Il a été produit à l'époque préhistorique, bien avant la découverte du zinc, par fusion du cuivre avec de la calamine, un minerai de zinc.

La quantité de zinc dans le laiton varie de 5 à 45%, créant une gamme de laitons, chacun avec des propriétés uniques.1 En comparaison, le bronze est principalement un alliage de cuivre et d'étain.2 Malgré cette distinction, certains types de laitons sont appelés bronzes.

Le laiton est relativement résistant au ternissement et est souvent utilisé à des fins décoratives. Sa malléabilité et ses propriétés acoustiques en ont fait le métal de choix pour les instruments de musique tels que le trombone, le tuba, la trompette et l'euphonium. Bien que les saxophones et les harmonicas soient fabriqués en laiton, le saxophone est un instrument à vent et l'harmonica, un aérophone à anche libre. Dans les tuyaux d'orgue conçus comme des tuyaux de "roseau", des bandes de laiton sont utilisées comme "roseau".

L'aluminium rend le laiton plus solide et plus résistant à la corrosion. Il forme une couche transparente, auto-cicatrisante et protectrice d'oxyde d'aluminium (Al2O3) à la surface. L'étain a un effet similaire et trouve son utilisation en particulier dans les applications d'eau de mer (laitons navals). Des combinaisons de fer, d'aluminium, de silicium et de manganèse rendent le laiton résistant à l'usure.

Bronze

Assortiment d'anciens moulages en bronze trouvés dans le cadre d'une cache.

Bronze fait référence à une large gamme d'alliages de cuivre, généralement avec de l'étain comme additif principal, mais parfois avec d'autres éléments tels que le phosphore, le manganèse, l'aluminium ou le silicium. En règle générale, le bronze contient environ 60% de cuivre et 40% d'étain.

L'utilisation du bronze était particulièrement importante pour les premières civilisations, menant au nom de "l'âge du bronze". Les outils, les armes, les armures et les matériaux de construction tels que les carreaux décoratifs étaient en bronze, car ils étaient plus durs et plus durables que leurs prédécesseurs en pierre et en cuivre. Lors d'une utilisation précoce, l'arsenic d'impuretés naturelles créait parfois un alliage naturel supérieur, appelé «bronze arsenical».

Bien qu'il ne soit pas aussi résistant que l'acier, le bronze est supérieur au fer dans presque toutes les applications. Le bronze développe une patine (un revêtement vert sur la surface exposée), mais il ne s'oxyde pas au-delà de la surface. Il est considérablement moins cassant que le fer et a une température de coulée plus basse. Plusieurs alliages de bronze résistent mieux à la corrosion (en particulier à l'eau de mer) et à la fatigue des métaux que l'acier; ils conduisent également mieux la chaleur et l'électricité que la plupart des aciers.

Le bronze a une multitude d'utilisations dans l'industrie. Il est largement utilisé aujourd'hui pour les ressorts, les roulements, les bagues et les raccords similaires, et est particulièrement courant dans les roulements des petits moteurs électriques. Il est également largement utilisé pour la sculpture en métal coulé et est le métal le plus populaire pour les cloches et les cymbales de qualité supérieure.

Le bronze commercial, autrement connu sous le nom de laiton, contient 90% de cuivre et 10% de zinc. Il ne contient pas d'étain.

Étain

Assiette en étain

Étain est traditionnellement composé de 85 à 99 pour cent d'étain, le reste étant constitué de cuivre, qui agit comme un durcisseur. Le plomb est ajouté aux grades inférieurs d'étain, donnant une teinte bleuâtre.

Traditionnellement, il y avait trois catégories d'étain: bien, pour la vaisselle, avec 96 à 99% d'étain et 1 à 4% de cuivre; bagatelle, également pour manger et boire des ustensiles mais d'aspect plus terne, avec 92 pour cent d'étain, 1 à 4 pour cent de cuivre et jusqu'à 4 pour cent de plomb; et allonger ou ley métal, pas pour manger ou boire des ustensiles, qui pourraient contenir jusqu'à 15 pour cent de plomb. L'étain moderne mélange l'étain avec du cuivre, de l'antimoine et / ou du bismuth plutôt qu'avec du plomb.

Physiquement, l'étain est un métal brillant et brillant qui ressemble à l'argent. Comme l'argent, il s'oxyde en gris terne au fil du temps s'il n'est pas traité. Il s'agit d'un alliage très malléable, suffisamment souple pour être sculpté avec des outils à main. Il faut également de bonnes impressions de poinçons ou de presses. Étant donné cette douceur et cette malléabilité inhérentes, l'étain ne peut pas être utilisé pour fabriquer des outils. Certains types de pièces en étain, comme les chandeliers, ont été tournés sur un tour en métal, et ces articles sont parfois appelés «évidements». L'étain a un point de fusion bas (environ 225 à 240 ° C), selon le mélange exact de métaux. La duplication par coulée donne d'excellents résultats.

L'utilisation de l'étain était courante depuis le Moyen-Âge jusqu'aux divers développements de la verrerie aux XVIIIe et XIXe siècles. L'étain était la vaisselle principale jusqu'à la fabrication de la porcelaine. Avec la production de masse de produits en verre, le verre a universellement remplacé l'étain dans la vie quotidienne. Aujourd'hui, l'étain est principalement utilisé pour les objets décoratifs tels que les statuettes et figurines de collection, les répliques de pièces et les pendentifs.

Nickel argent (argent allemand)

Argent nickel est un alliage de cuivre, de nickel et souvent (mais pas toujours) de zinc. Il est nommé pour son aspect argenté et ne contient pas d'argent élémentaire. D'autres noms communs pour cet alliage sont Argent allemand, paktong, argent neuf, et alpacca (ou alpaga).

De nombreuses formulations différentes d'alliages entrent dans la catégorie générale des «maillechort». En plus de contenir du cuivre, du nickel et du zinc, certaines formulations peuvent inclure de l'antimoine, de l'étain, du plomb ou du cadmium. Une formulation industrielle représentative (alliage n ° 752) est composée à 65% de cuivre, 18% de nickel et 17% de zinc. Dans la science métallurgique, de tels alliages seraient plus correctement appelés bronze au nickel. Certains alliages nickel-argent, en particulier ceux contenant de fortes proportions de zinc, sont inoxydables.

La première utilisation du nickel-argent semble avoir été en Chine. Il est devenu connu de l'Occident à partir de marchandises importées appelées Paktong ou Pakfong, où la couleur du métal argenté a été utilisée pour imiter l'argent sterling. Il a été découvert qu'il s'agissait d'un alliage composé de cuivre, de nickel et de zinc au XVIIIe siècle.

Le nickel-argent est devenu populaire pour la première fois comme métal de base pour les couverts et autres couverts en métal argenté, notamment les articles galvanisés appelés "E.P.N.S." (maillechort électrolytique). Il est utilisé dans les fermetures à glissière, les bijoux fantaisie et les instruments de musique (tels que les cymbales). Après environ 1920, son utilisation s'est généralisée pour les traversins de couteau de poche, en raison de son usinabilité et de sa résistance à la corrosion. Dans certains pays, il est utilisé dans la production de pièces. Ses utilisations industrielles et techniques comprennent des raccords marins et des appareils de plomberie pour sa résistance à la corrosion et des serpentins de chauffage pour sa haute résistance électrique.

Acier

Article principal: Acier

L'acier est un alliage composé principalement de fer, avec une teneur en carbone comprise entre 0,02 et 1,7% en poids. Le carbone est le matériau d'alliage le plus rentable pour le fer, mais de nombreux autres éléments d'alliage sont également utilisés.3 Le carbone et d'autres éléments agissent comme des agents de durcissement, empêchant les atomes de fer du réseau cristallin de glisser l'un sur l'autre.

En faisant varier la quantité d'éléments d'alliage et leur distribution dans l'acier, on peut contrôler ses qualités telles que la dureté, l'élasticité, la ductilité et la résistance à la traction. L'acier à teneur élevée en carbone peut être rendu plus dur et plus résistant que le fer, mais il est également plus fragile. La solubilité maximale du carbone dans le fer est de 1,7% en poids, se produisant à 1130 ° C. Des concentrations plus élevées de carbone ou des températures plus basses produisent de la cémentite, ce qui réduit la résistance du matériau. Les alliages ayant une teneur en carbone plus élevée que celle-ci sont connus sous le nom de fonte en raison de leur point de fusion plus bas. L'acier doit également être distingué du fer forgé, avec peu ou pas de carbone (généralement moins de 0,035 pour cent).

Actuellement, il existe plusieurs classes d'aciers dans lesquels le carbone est remplacé par d'autres matériaux d'alliage et le carbone, s'il est présent, n'est pas souhaité. Plus récemment, les aciers ont été définis comme des alliages à base de fer qui peuvent être plastiquement formés, pilés, laminés, etc.

Liste des alliages

Il s'agit d'une liste d'alliages regroupés par le principal constituant métallique, par ordre croissant de numéro atomique du métal principal. Sous ces rubriques, les alliages ne sont pas dans un ordre particulier. Certains des principaux éléments d'alliage sont éventuellement répertoriés après les noms d'alliage.

Alliages d'aluminium

  • Al-Li (lithium, mercure)
  • Duralumin (cuivre)
  • Nambe (sept métaux non divulgués)
  • Magnox (oxyde de magnésium)
  • Zamak (zinc, magnésium, cuivre)
  • Silumin (silicium)

Alliages de potassium

  • NaK (sodium)

Alliages de fer

  • Acier (carbone)
    • Acier inoxydable (chrome, nickel)
      • AL-6XN
      • Alliage 20
      • Celestrium
      • Acier inoxydable de qualité marine
      • Acier inoxydable martensitique
      • Acier inoxydable chirurgical (chrome, molybdène, nickel)
    • Acier au silicium (silicium)
    • Acier à outils (tungstène ou manganèse)
    • Acier Bulat
    • Chromoly (chrome, molybdène)
    • Acier creuset
    • Acier Damas
    • Acier HSLA
    • Acier à haute vitesse
    • Acier maraging
    • Reynolds 531
    • Acier Wootz
  • Le fer
    • Fer anthracite (carbone)
    • Fonte (carbone)
    • Fonte brute (carbone)
    • Fer forgé (carbone)
  • Fernico (nickel, cobalt)
  • Elinvar (nickel, chrome)
  • Invar (nickel)
  • Kovar (cobalt)
  • Spiegeleisen (manganèse, carbone, silicium)
  • Ferroalliages
    • Ferroboron
    • Ferrochrome
    • Ferromagnésium
    • Ferromanganèse
    • Ferromolybdène
    • Ferronickel
    • Ferrophosphore
    • Ferrotitanium
    • Ferrovanadium
    • Ferrosilicium

Alliages de cobalt

  • Megallium
  • Stellite (chrome, tungstène, carbone)
  • Talonite
  • Alnico
  • Vitallium

Alliages de nickel

  • Nickel silver / German silver (cuivre, zinc)
  • Chromel (chrome)
  • Hastelloy (molybdène, chrome, parfois tungstène)
  • Inconel (chrome, fer)
  • Mu-métal (fer)
  • Monel métal (cuivre, nickel, fer, manganèse)
  • Nichrome (chrome, fer, nickel)
  • Nicrosil (chrome, silicium, magnésium)
  • Nisil (silicium)
  • Nitinol (titane, alliage à mémoire de forme)
  • Cuivre-nickel (bronze, cuivre)

Alliages de cuivre

  • Cuivre au béryllium (béryllium)
  • Billon (argent)
  • Laiton (zinc)
    • Laiton calamine (zinc)
    • Argent chinois (zinc)
    • Dorure métal (zinc)
    • Métal Muntz (zinc)
    • Pinchbeck (zinc)
    • Métal du Prince (zinc)
    • Tombac (zinc)
  • Bronze (étain, aluminium ou tout autre élément)
    • Bronze aluminium (aluminium)
    • Cloche en métal (étain)
    • Guanín
    • Gunmetal (étain, zinc)
    • Bronze phosphoreux (étain et phosphore)
    • Bronze doré (bronze doré) (zinc)
    • Spéculum métal (étain)
  • Constantan (nickel)
  • Laiton corinthien (or, argent)
  • Cunife (nickel, fer)
  • Cupronickel (nickel)
  • Alliages de cymbales (métal Bell) (étain)
  • Alliage Devarda (aluminium, zinc)
  • Hepatizon (or, argent)
  • Alliage Heusler (manganèse, étain)
  • Manganine (manganèse, nickel)
  • Nickel argent (nickel)
  • Or nordique (aluminium, zinc, étain)
  • Shakudo (or)
  • Tumbaga (or)

Alliages de gallium

  • Galinstan

Alliages d'argent

  • Argent sterling (cuivre)
  • Argent Britannia (cuivre)

Alliages d'étain

  • Britannium (cuivre, antimoine)4
  • Étain (plomb, cuivre)
  • Soudure (plomb, antimoine)

Alliages de terres rares

  • Mischmetal (diverses terres rares)

Alliages d'or

  • Laiton corinthien (cuivre)
  • Electrum (argent, cuivre)
  • Tumbaga (cuivre)
  • Or rose (cuivre)
  • or blanc

Alliages de mercure

  • Amalgame

Alliages de plomb

  • Soudure (étain)
  • Terne (étain)
  • Type métal (étain, antimoine)

Alliages de bismuth

  • Le métal du bois
  • Rose métal
  • Le métal de Field
  • Cerrobend

Alliages de zirconium

  • Zircaloy

Rubriques connexes

Remarques

  1. Concepteur technique 30, non. 3 (mai-juin 2004): 6-9.
  2. ↑ Erik Oberg, Manuel des machines 24e édition (New York: Industrial Press, 1991), 501.
  3. ↑ Michael F. Ashby et David R. Jones, Matériaux d'ingénierie 2 (Pergamon Press, 1986 ISBN 0080325327).
  4. ↑ All About Oscar, Roll Out the Red Carpet, Teaching the News, 18 mars 2002. Récupéré le 25 mai 2007.

Les références

  • Bodsworth, Colin et Henry Bradley Bell. 1972. Chimie physique de la fabrication du fer et de l'acier. Londres: Longman. ISBN 0582441161.
  • Davis, J.R. (éditeur) (2001). Manuel de spécialité ASM: Cuivre et alliages de cuivre. ASM International. ISBN 0871707268.
  • Maynard, H.B. (2005). Fondation en laiton et alliage. Publications de Lindsay. ISBN 1559183160.
  • Tylecote, R. F. 1992. Une histoire de la métallurgie. Londres: Institut des matériaux. ISBN 0901462888.
  • Whyman, Kathryn, Louise Nevett et Simon Bishop. 1988. Métaux et alliages. Ressources aujourd'hui. New York: Gloucester Press. ISBN 0531170837.
  • Woldman, Norman Emme et Robert C. Gibbons. 1973. Alliages d'ingénierie. New York: Van Nostrand Reinhold. ISBN 0442226691.

Liens externes

Tous les liens ont été récupérés le 8 mars 2016.

Voir la vidéo: Alliage - Baila (Mars 2020).

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