La métallurgie, dérivée du mot « métal », se définit comme industrie de la fabrication des métaux. La découverte de la fonderie, à partir de l’âge du cuivre jusqu’à l’âge du fer l’an 0, a grandement contribué à la construction de l’histoire. En effet, plusieurs de nos effets quotidiens sont des métaux et il est primordial d’en connaître davantage à son sujet.
La grande famille des matières réalisant vos objets les plus intimes
Les meubles et les appareillages divers sont réalisés à partir de matière nommée matériau. À savoir, le terme matériel ne peut être confondu avec matériau, car ce dernier désigne la matière à partir de laquelle le matériel a été conçu. Ces matériaux sont classés en plusieurs familles en fonction de leur provenance et de leurs propriétés. D’abord, il existe les matériaux organiques qui sont issus d’êtres vivants comme le bois et la laine de mouton. Ensuite, les matériaux céramiques ou verres, qui proviennent du chauffage d’une substance minérale tels le sable ou l’argile. Après, le plastique (thermoplastique, plastique thermodurcissable et élastomères), qui découle d’un combustible fossile, comme le pétrole. D’autres étoffes, comme les matériaux composites et les matériaux métalliques se font bien également bien connaître. Le « métal », lui, provient de la dernière catégorie de matériau et possède tant de propriétés. D’ailleurs, agrocomposites.fr en parle.
Connaître et comprendre les particularités des métaux
En effet, les métaux possèdent des traits distinctifs propres à eux. La première propriété du métal concerne l’élasticité. Celle-ci est mesurable à partir d’une constante ou du module de Young. Le module d’élasticité de l’acier s’élève à 200 giga pascals (GPa), contre 0,1 pour le caoutchouc. Cet écart démarque la rigidité du matériau. Le métal possède des électrons libres qui influencent son opacité, sa conductivité électrique et thermique, et sa malléabilité. Son opacité est un effet de la réaction de ses composants au champs électriques de la lumière, ce qui permet de réfléchir la lumière incidente. Ces électrons rendent également le métal malléable, à cause des répulsions énergiques des ions positifs. Ils permettent itou, le passage du courant électrique et de la chaleur. Et oui, d’autres substances pourraient bénéficier de la propriété ductile du métal si la pression de chaleur est super élevée.
Les types de métaux
Les éléments possèdent de multiples caractéristiques et varient d’un métal à un autre. À savoir que leur structure atomique prédéfinit leur type.
Le premier type est dédié aux métaux purs. Ces derniers sont composés uniquement d’un seul élément, comme :
• Aluminium ou Al : qui est oxydable et compressible dans une masse volumique de 2,7 g/cm³. Il fond à partir de 660 °C et dont le module de Young est égal à 60 GPa.
• Argent ou Ag : a une référence 3 en chiffre de Mohs et peut-être comprimé dans une masse volumique de 10,5 g/cm³. Il ne peut fondre qu’à partir de 961 °C.
• Chrome ou Cr : est non-oxydable et sa constante de durabilité est référée à 9, presque égale au diamant. Mais aussi, sa pression en termes de chaleur doit dépasser les 1857 °C pour fondre.
• Cuivre ou Cu : est oxydable et peut virer en vert de gris. Cet élément ne fond qu’à 1083 °C et dont la constante d’élasticité est 124 GPa pour une masse volumique de 8,9 g/cm³.
• Fer ou Fe : est oxydable et peut virer en « rouille ». Son module d’élasticité est égal à 196 GPa et a une température de fusion de 1535 °C.
• Zinc ou Zn : est oxydable et a un faible module d’élasticité : 78 GPa. Cet élément fond facilement à partir de 419 °C.
Le deuxième type concerne les alliages, qui sont des mélanges de plusieurs métaux purs. Ils ont été conçus dans le but d’obtenir les meilleures caractéristiques à partir des qualités de chaque élément, comme :
• Acier (Fe+C) : est composé de 98 % Fer et moins de 2 % de Carbone. Il est oxydable et peut virer en rouille et possède un module d’élasticité égal à 210 GPa.
• Acier inoxydable (Fe+Cr+Ni+C) : est un assemblage de 73 % de Fer, 18 % de Chrome, 8 % de Nickel et 1 % de Carbone. Il est évidemment inoxydable et résistant à la chaleur avec une température de fusion égale à 1 400 °C.
• Bronze (Cu+Sn) : est oxydable et composé de 60 % Cuivre et de 40 % Étain. En termes de dureté, Il est assez faible avec une référence 4,5.
Certaines utilisations des alliages et métaux pures
Le domaine du transport est le premier à privilégier des métaux. Les industries de l’automobile dépendent en majeure partie de l’acier et de l’aluminium afin de concevoir leur moteur et leur carrosserie. Comme le Fer et l’Acier qui sont les piliers du domaine « Bâtiments Travaux Publics ou B.T.P » et des petites et moyennes constructions. Les outillages et les ustensiles jouissent aussi du métal, malgré le fait que la cuisine se détache peu à peu de l’acier inoxydable. Sans parler du milieu électrique avec le cuivre, car ce dernier fait partie des conducteurs électriques à petit prix. Encore, il ne faut pas oublier les bijoux en or, en argent, en bronze et même en acier inoxydable.