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Un alliage métallique est composé d’un métal de base (constituant) (présent en très grande proportion) et de un ou plusieurs autres métaux (ou non métaux comme le carbone) appelé(s) élément(s) d’alliage.
Si l’alliage métallique est composé d’un métal de base et d’un seul autre élément d’alliage, l’alliage est dit binaire.
Exemples : les alliages Fer-Carbone, Titane-Aluminium, Cuivre-Zinc, Cuivre-Etain,…
Caractéristiques d'un alliages
En réalité, les alliages industriels contiennent très souvent plus de deux éléments d’alliages, dont certains sont de très faibles proportions.
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L’alliage métallique est caractérisé par sa composition chimique.
Celle-ci est définie par la concentration des différents éléments. Ces concentrations peuvent être exprimées en % massique (%m) ou en % atomique (%at).
La fraction massique de l'élément B est :
La fraction atomique de l'élément B est :
Exemples de métaux alliés
Les laitons (alliages de cuivre et de zinc),
Cet alliage peut également contenir des éléments métalliques ou non métalliques tels que le plomb, le nickel ou le chrome. Il est très apprécié pour certaines de ses spécificités. Il a général une bonne résistance à la corrosion.
Les grandes familles de ces alliages sont :
les laitons : cuivre-zinc (exemple : CW 612 N, appellation chimique : CuZn39Pb2),
les bronzes : cuivre-étain (exemple : CW 460 K, appellation chimique : CuSn8PbP ),
les zamaks : cuivre-zinc-aluminium-magnesium
Tubes en laiton
Tubes en cuivre
Les Fontes
Fontes grises (Ft) | Fontes malléables (MN, MB) | Fontes à graphite spéroïdal (FGS) |
Exemple : FT 20 | 35 = Rm en daN/mm2 ; 7 = A % | 350 = Rm en N/mm2 ; 22 = A % |
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MN = à cœur noir ; MB = à cœur blanc |
|
Les Aciers
Bien que l'acier est alliage de fer et de carbone, on parle aussi des alliages d'aciers avec d'autres métaux. ceci étant di parce que le fer n'est pas utilisé comme métal pure. Toutes les applications du fer sont des aciers et des fontes.
Aciers non alliés
Aciers non Alliés | ||
D’usage courant | Pour traitement thernique | |
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Acier au carbone sans garantie de traitement thermique. Symbole A ou E |
Symbole CC, XC ou YC XC : Acier fin au carbone CC : Fourchette d’analyse plus large | |
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Exemple : A 60-2 |
Exemple : E 24-1 |
Exemple : XC ou CC 38 |
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60 = Rm en daN/mm2 2 = Indice de qualité |
24 = Re en daN/mm2 2 = Indice de qualité |
38 = 100 fois la teneur moyenne centésimale en carbone (0,38 %C) |
Aciers alliés
Aciers Alliés | |||
|
Faiblement Alliés (pas de symbole) |
Fortement Alliés (symbole Z) | ||
|
Aucun élément d’addition ne dépasse la teneur de 5 % |
Un élément d’addition au moins dépasse la teneur de 5 % | ||
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Exemple : 40 CAD 6 12 |
Exemple : Z 6 CNDT 17 12 | ||
|
40 |
100 fois la teneur moyenne centésimale en carbone (0,4 %C) |
6 |
100 fois la teneur moyenne centésimale en carbone (0,06 %C) |
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C A D |
Eléments d’alliage |
C D D T |
Eléments d’alliage |
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6 |
Teneur en % du 1er élément multiplié par un facteur (1,5 %C) |
17 |
Teneur en % du 1er élément (17 %C) |
|
12 |
Teneur en % du 2ème élément multiplié par un facteur (1,2 %A) |
12 |
Teneur en % du 2ème (12 %C) |
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Facteurs multiplicateurs 4 pour C, K, M, N, S ; 10 pour les autres éléments. |
| ||
Alliages non ferreux
Alliages de Cuivre | ||||
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Cuivre avec addition |
Etain |
Zinc 20 à 40 % |
Zinc 18 % Nickel 25 % | |
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Alliage |
Bronze |
Laiton |
Maillechort | |
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Exemples de désignation |
Cu Sn 4P |
Cu Zn 40 Pb 3 |
Cu Zn Ni 18 | |
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Utilisation |
Pièces moulées, frottantes, coussinets |
Barres, fils, visserie, horlogerie, robinetterie |
Pièces décoratives industrie alimentaire | |
Alliages d’Aluminium | ||||
|
Aluminium avec addition |
Cuivre + Magnésium |
Silicium |
Magnésium | |
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Exemples de désignation |
A-U 4 G |
A-S 13 |
A-G 5 | |
|
Utilisation |
Pièces forgées Aviation |
Pièces moulées |
Pièces chaudronnées | |
Alliages de Zinc | ||||
|
Zinc avec addition |
Aluminium + Magnésium |
Aluminium + Cuivre | ||
|
Alliage |
Zamak |
Kayen | ||
|
Exemples de désignation | Z-A 4 G |
Z A U | ||
Symbole chimique de quelques éléments
Nom
Symbole
Aluminium
Al
Antimoine
Sb
Beryllium
Be
Bore
B
Cérium
Ce
Chrome
Cr
Cobalt
Co
Cuivre
Cu
Etain
Sn
Fer
Fe
Magnésium
Mg
Manganèse
Mn
Molybdène
Mo
Nickel
Ni
Niobium
Nb
Phosphore
P
Plomb
Pb
Potassium
K
Silicium
Si
Soufre
S
Tantale
Ta
Titane
Ti
Tungstène
W
Vanadium
V
Zinc
Zn
Zirconium
Zr
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