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Il s'appelle alliage au processus par lequel deux éléments ou plus, généralement métalliques, sont combinés en une seule unité qui acquiert les propriétés des deux. La plupart des alliages sont considérés mélanges, puisque les atomes des composants combinés ne produisent pas, sauf dans de rares cas, réactions chimiques qui entrelacent leurs atomes.
Normalement, les substances utilisées dans les alliages sont métalliques: fer, aluminium, cuivre, plomb, etc., mais un élément métallique avec un non métallique: carbone, soufre, arsenic, phosphore, etc.
Cependant, le matériau résultant du mélange a toujours des caractéristiques métalliques (brille, elle conduit chaleur et électricité, a plus ou moins de dureté, plus ou moins malléabilité, plus ou moins ductilité, etc.), modifiés ou renforcés par les ajouts de l'autre substance.
Types d'alliages
On distingue généralement les alliages en fonction de la prédominance d'un élément sur les autres (par exemple, les alliages de cuivre), mais aussi Ils sont classés en fonction de la quantité d'éléments impliqués dans le mélange, a savoir:
- Binaire. Ils sont constitués de deux éléments (l'élément de base et l'élément d'alliage).
- Ternaire. Ils sont constitués de trois éléments (l'élément de base et deux alliages).
- Quaternaire. Ils sont composés de quatre éléments (l'élément de base et trois alliages).
- Complexe. Ils sont constitués de cinq éléments ou plus (l'élément de base et quatre alliages ou plus).
Une autre classification possible fait la distinction entre les alliages lourds et légers, selon les propriétés de la substance métallique de base. Ainsi, les alliages d'aluminium seront légers, mais les alliages de fer seront lourds.
Propriétés de l'alliage
Les propriétés spécifiques de chaque alliage dépendent des éléments impliqués dans le mix, mais aussi de la proportion qui existe entre eux.
Ainsi, en ajoutant plus de matériau d'alliage, certaines caractéristiques du matériau de base seront davantage modifiées, au détriment d'autres. Cette proportion, selon l'alliage, peut varier entre des pourcentages minimaux (0,2 à 2%) ou bien plus perceptibles au sein du mélange.
Exemples d'alliages
- Acier. Cet alliage est indispensable pour le BTP, car il est utilisé pour réaliser des poutres ou des supports pour couler du béton ou du béton. C'est un matériau résistant et malléable, produit principalement de l'alliage de fer et de carbone, bien qu'il puisse également contenir du silicium, du soufre et de l'oxygène dans des proportions encore plus petites. La présence de carbone rend le fer plus résistant à la corrosion et plus cassant en même temps, donc dans de rares cas, il dépasse un très petit pourcentage. Selon la présence de ce dernier élément, toute une gamme d'aciers utilisables est obtenue.
- Laiton. Ce matériau est largement utilisé dans l'industrie des conteneurs, en particulier ceux destinés aux aliments non périssables, ainsi que dans les tuyaux et les robinets domestiques. Obtenu à partir de l'alliage de cuivre et de zinc, il est extrêmement ductile et malléable et brille facilement lorsqu'il est poli. Selon la proportion entre les éléments, il est possible d'obtenir des variantes aux propriétés diverses: plus ou moins résistantes aux oxyde, plus ou moins fragiles, etc.
- Bronze. Le bronze a joué un rôle très important dans l'histoire de l'humanité, en tant que matériau pour la fabrication d'outils, d'armes et d'objets de cérémonie. De nombreuses cloches ont été fabriquées avec ce matériau, ainsi que de nombreuses pièces de monnaie, médailles, statues nationales et divers outils domestiques, profitant de son énorme malléabilité et de son obtention économique à partir du cuivre et de l'étain.
- Acier inoxidable. Cette variante de l'acier ordinaire (acier au carbone) est appréciée pour sa résistance extrême à la corrosion, ce qui la rend idéale pour la fabrication d'ustensiles de cuisine, de pièces automobiles et d'outils médicaux. Pour obtenir ce métal, le chrome et le nickel sont utilisés en alliage avec de l'acier.
- Amalgame. Franchement désuet en raison de sa teneur en mercure qui le rend légèrement toxique pour le corps humain, ce plombage métallique était utilisé comme scellant dentaire par les dentistes. C'est l'alliage d'argent, d'étain, de cuivre et de mercure dans une substance pâteuse qui durcit en séchant.
- Duralumin. Le duralumin est un métal léger et résistant qui combine les propriétés du cuivre et de l'aluminium, dont il est un produit en alliage. Il est utilisé dans l'industrie aéronautique et d'autres qui nécessitent un matériau léger, malléable et résistant à la rouille.
- Étain. Produit de l'alliage de zinc, plomb, étain et antimoine, c'est une substance longtemps utilisée dans la fabrication d'objets de cuisine (tasses, assiettes, pots, etc.) en raison de son extrême légèreté et de sa conduction thermique. Il est très malléable, une propriété qu'il reçoit sans aucun doute de l'élasticité unique du plomb.
- Or blanc. De nombreux bijoux (bagues, colliers, etc.) et objets de décoration sont fabriqués à partir de l'or dit blanc: un métal très brillant, brillant et précieux obtenu à partir de l'alliage d'or, de cuivre, de nickel et de zinc. Il est idéal pour fabriquer des bijoux plus légers que l'or pur et vous permet également d'en utiliser moins minéral précieux, réalisant des objets moins chers.
- Magnalium. Un autre métal très demandé par l'industrie automobile et de la conserve, car malgré sa faible densité, il présente une dureté, une ténacité et une résistance à la traction. Il est obtenu en alliant de l'aluminium à une teneur en magnésium (seulement 10%).
- Métal du bois. Ce métal tire son nom du dentiste Barnabás Wood, son inventeur, et est un alliage de 50% de bismuth, 25% de plomb, 12,5% d'étain et 12,5% de cadmium. Malgré sa toxicité, compte tenu du plomb et du cadmium qu'il contient, il est utilisé dans les fondus et les soudures, libérant des gaz qu'il ne faut pas inhaler. Aujourd'hui, cependant, il existe des alternatives moins toxiques à utiliser.
- Métal de terrain. Cet alliage de bismuth (32,5%), d'indium (51%) et d'étain (16,5%) devient liquide à 60 ° C, il est donc utilisé pour le moulage industriel et le prototypage, ou comme remplacement non toxique du métal de Wood.
- Galinstano. L'un des métaux avec lesquels on a essayé de remplacer les utilisations des alliages avec du mercure (toxique), est cet alliage de gallium, d'indium et d'étain. Il est liquide à température ambiante et est moins réfléchissant et moins dense que le mercure. Il a également des applications en tant que réfrigérant.
- Métal rose. Aussi connu sous le nom Alliage de rose C'est un métal largement utilisé dans les soudures et les fusions, à son tour un produit de l'alliage de bismuth (50%), de plomb (25%) et d'étain (25%).
- NaK. Il est connu sous ce nom pour un alliage de sodium (Na) et de potassium (K), une substance hautement oxydante, capable de libérer de grandes quantités d'énergie calorique (exothermique). Quelques grammes suffisent, au contact de l'oxygène de l'air ils suffisent pour allumer un feu. Même ainsi, cet alliage est liquide à température ambiante et est utilisé comme catalyseur, réfrigérant ou déshydratant industriel.
- Vital. Alliage réfractaire de cobalt (65%), de chrome (25%) et de molybdène (6%) ainsi que d'autres éléments mineurs (fer, nickel), il a été développé pour la première fois en 1932 et est très utilisable grâce à sa légèreté et sa résistance extrême aux corrosion et température. Ils sont fabriqués avec des fournitures chirurgicales vitales, des turbines à réaction ou des chambres de combustion.
