ALLIAGES MÉTALLIQUES: TYPES, PROPRIÉTÉS ET EXEMPLES - CHIMIE - 2025

Les alliages métalliques sont des matériaux formés par des combinaisons de deux ou plusieurs métaux, ou métaux et non-métaux. Ainsi ces substances peuvent être représentées par l'union d'un métal primaire (ou base) et le nom de ce métal peut venir représenter le nom de l'alliage.

L'alliage est créé par un processus de jonction des différents éléments fondus, dans lequel les autres éléments sont joints ou dissous dans le métal de base, joignant les composants pour former un nouveau matériau avec des propriétés mixtes de chaque élément séparément.

Ce type de matériau est généralement créé pour tirer parti des atouts d'un métal et, simultanément, lutter contre ses faiblesses grâce à son union avec un autre élément pouvant répondre à ces besoins.

Cela se produit dans des exemples tels que l'acier, qui utilise du carbone pour renforcer la structure cristalline du fer; ou dans le cas du bronze, qui est enregistré comme le premier alliage obtenu par l'homme et utilisé depuis le début de l'humanité.

Les types

Lorsqu'on parle des types d'alliages métalliques, au-delà des éléments qui les composent, ils doivent être étudiés au microscope électronique pour se différencier en fonction de leur structure cristalline.

Ainsi, il existe deux types d'alliages métalliques, selon leur structure cristalline et le mécanisme mis en œuvre pour leur formation: les alliages de substitution et les interstitiels.

Alliages de substitution

Ces alliages sont ceux dans lesquels les atomes de l'agent d'alliage (la substance qui se lie au métal de base) remplacent les atomes du métal primaire pour la formation de l'alliage.

Ce type d'alliage est généré lorsque les atomes du métal de base et ceux de l'agent d'alliage sont de taille similaire. Les alliages de substitution ont la particularité d'avoir leurs éléments constitutifs relativement proches dans le tableau périodique.

Le laiton est un exemple d'alliage de substitution formé par l'union du cuivre et du zinc. À leur tour, ceux-ci ont des atomes de tailles et de proximité similaires dans le tableau périodique.

Alliages interstitiels

Lorsque le ou les agents d'alliage ont des atomes considérablement plus petits que ceux du métal primaire de l'alliage, ceux-ci peuvent entrer dans la structure cristalline du second et filtrer entre les atomes plus grands.

L'acier est un exemple d'alliage interstitiel, dans lequel un plus petit nombre d'atomes de carbone sont situés entre les atomes dans le réseau cristallin du fer.

Propriétés

Contrairement à de nombreux autres matériaux, les alliages métalliques n'ont pas une série de propriétés inhérentes à ce type de mélange; Ceux-ci sont généralement formés pour saisir les caractéristiques souhaitables de chaque élément et améliorer son utilité.

Pour cette raison, ces substances ont un caractère unique lorsqu'il s'agit de mesurer leurs propriétés générales, mais elles sont connues pour être créées pour améliorer les caractéristiques suivantes:

Résistance à la déformation ou aux chocs

La résistance mécanique d'un métal peut être augmentée par son union avec un autre élément métallique ou non métallique, comme dans le cas des aciers inoxydables.

Ils utilisent du chrome, du nickel et du fer pour former un matériau à haute résistance à la traction pour un large éventail d'utilisations commerciales et industrielles.

De cette manière, les alliages d'aluminium (avec du cuivre, du zinc, du magnésium ou d'autres métaux) sont un autre type d'alliages dans lesquels les seconds composants sont ajoutés pour améliorer la résistance de l'aluminium, un métal pur naturellement mou.

Point de fusion

Le point de fusion des alliages est différent de celui des métaux purs: ces matériaux n'ont pas de valeur fixe, mais ils fondent plutôt dans une plage de température dans laquelle la substance devient un mélange de phases liquide et solide.

La température à laquelle commence la fusion s'appelle solidus et la température à laquelle elle se termine s'appelle liquidus.

Résistance à la corrosion

Les alliages peuvent être formés dans le but d'améliorer la capacité d'un métal à résister à la corrosion; Dans le cas du zinc, il a une propriété de haute résistance au processus de corrosion, ce qui le rend utile lorsqu'il est mélangé avec d'autres métaux tels que le cuivre et l'acier.

Apparence et couleur

Il existe des alliages qui ont été créés pour embellir un métal et lui donner des usages décoratifs. L'alpaga (ou nouvel argent) est un matériau composé de zinc, de cuivre et de nickel, qui a une couleur et une brillance similaires à l'argent qui peuvent dérouter les personnes qui ne sont pas familières avec ce matériau. De plus, il est utilisé pour de nombreuses applications.

Conduction thermique

La conduction thermique peut être diminuée ou augmentée avec l'union entre un métal et un autre élément.

Dans le cas du laiton, c'est un très bon conducteur de chaleur et est utile pour la production de radiateurs domestiques et d'échangeurs de chaleur dans l'industrie. En outre, les alliages de cuivre ont une conductivité thermique inférieure à celle du métal pur.

Conduction électrique

La conduction électrique peut également être améliorée ou altérée par la liaison d'un métal à une autre substance.

Le cuivre est naturellement l'un des meilleurs matériaux électriquement conducteurs, mais il souffrira à cet égard en se combinant avec d'autres substances pour former des alliages.

Exemples

Fer météorique

C'est cet alliage qui se produit naturellement, obtenu à partir de météorites caractérisées par leur composition en nickel et en fer, qui sont tombées sur Terre dans le passé et ont permis aux premiers humains d'utiliser ce matériau pour forger des armes et des outils.

Bronze

Il représente l'alliage de cuivre et d'étain, et il représentait l'alliage de base pour la fabrication d'armes, d'ustensiles, de sculptures et de bijoux aux premiers temps de l'humanité.

Laiton

Un alliage de cuivre et de zinc. Ce matériau est utilisé pour sa faible friction pour faire partie des serrures, des poignées de porte et des vannes.

Manganèse

Cet élément ne se trouve pas sous forme libre dans la nature. Il s'agit généralement d'un agent d'alliage du fer sous de multiples formes minérales et peut avoir des utilisations importantes dans les aciers inoxydables.

Références

1. Wikipédia. (sf). Alliage. Récupéré de en.wikipedia.org
2. Encyclopédie, NW (sf). Alliage. Récupéré de newworldencyclopedia.org
3. MatWeb. (sf). Comment les éléments d'alliage affectent les propriétés des alliages de cuivre. Récupéré de matweb.com
4. Woodford, C. (nd). Récupéré de explainthatstuff.co
5. Wright, A. (nd). Les alliages de métaux. Récupéré de azom.com