Comprendre les métaux non ferreux :types, utilisations et propriétés clés

Les métaux sont omniprésents et se trouvent partout sous diverses formes et utilisations. Cependant, en fonction de leur teneur en fer, il existe deux types de métaux :Métaux ferreux et non ferreux. Mais ici, nous vous fournirons d'excellentes informations sur les métaux non ferreux.

Alors, qu’est-ce que les métaux non ferreux ? Quels sont son histoire, ses types, ses applications et ses propriétés ? En quoi diffère-t-il des métaux ferreux ? Continuez à lire pendant que nous fournissons des réponses à ces questions et d'autres choses importantes que vous devez savoir sur ce type de métal.

Les métaux non ferreux sont des métaux qui ne contiennent ni fer ni ferreux. Par conséquent, tous les métaux sous leur forme pure sont non ferreux, à l'exception du Fer (Fe).

De plus, ce type de métal a tendance à être plus cher que son homologue ferreux. Cependant, leurs propriétés étonnantes, telles que la résistance à la rouille et à la corrosion, la facilité de fabrication et les capacités zéro magnétique, font que les fabricants négligent le coût.

Une autre raison pour laquelle les fabricants négligent le coût de ce métal est sa recyclabilité. Il est plus facile et moins énergivore de recycler les métaux non ferreux que le mien. Les processus nécessaires pour les recycler incluent la refonte et la refonte.

Les métaux non ferreux incluent ; cuivre, plomb, nickel, titane et étain. Ils comprennent également des métaux précieux comme l’argent, l’or, le tungstène, le vanadium, le mercure et le cobalt. En outre, ces métaux ont une grande variété d'utilisations, notamment la fabrication de différents types de tôles.

De plus, la principale source de ces métaux est généralement constituée de composés chimiques tels que les sulfures, les silicates et les carbonates.

Histoire des métaux non ferreux

En tant que premiers métaux utilisés par l'homme pour la métallurgie, les métaux non ferreux ont une histoire riche. Les premiers humains étaient attirés par ces métaux car ils ne se corrodent pratiquement pas.

L'un des premiers métaux non ferreux découverts par l'homme est le cuivre, ce qui marque le début de l'ère du cuivre. De plus, afin d’utiliser au maximum ce métal, les humains ont dû apprendre l’art du forgeage et du moulage. Le faible point de fusion et la facilité de fabrication ont fait du cuivre le métal de choix de l'homme.

L'âge du bronze a rapidement suivi l'âge du cuivre lorsque les humains ont découvert qu'ils pouvaient allier le cuivre avec de l'étain pour produire du bronze.

Les humains utilisent des métaux non ferreux depuis plus longtemps que leurs homologues ferreux. En fait, vers 5000 avant JC, les humains ont développé une technique de fabrication du bronze. Cette technique impliquait la fusion et l’alliage du cuivre avec d’autres métaux comme l’étain et l’arsenic. Le début de cette période de fusion et d'alliage a mis fin à l'âge de pierre, marquant le début de l'âge du bronze.

Les autres métaux non ferreux découverts sont l'or et l'argent. Ces métaux ont remplacé le bois et la pierre comme ornements humains. Cependant, ces métaux étant rares, ils sont utilisés pour fabriquer des articles de luxe.

Aujourd'hui, nous utilisons des métaux non ferreux pour fabriquer des outils, des moteurs de véhicules, des pipelines, des couverts, des câbles électriques, des ornements et bien d'autres encore.

Ces métaux possèdent certaines propriétés souhaitables qui les rendent adaptés aux applications résidentielles, industrielles et commerciales.

Définir les propriétés communes de ces métaux est presque impossible. La raison en est qu’une grande variété de métaux entrent dans cette catégorie. Leurs propriétés vont de douces et dures à cassantes et ductiles. Cependant, parcourir le tableau de résistance des métaux indiquerait la résistance relative des différents métaux.

Tous les métaux non ferreux partagent certaines propriétés. Examinons ces propriétés.

• Haute résistance à la corrosion et à la rouille : Les métaux non ferreux ne contiennent pas de fer important, ce qui les rend très résistants à la rouille et à la corrosion. Cela les rend idéaux pour la fabrication de gouttières, de toits et d'autres applications nécessitant une exposition aux éléments.
• Non magnétique :  Ce type de métal est non magnétique, ce qui le rend idéal pour les câblages et l'électronique.
• Léger :  Ces métaux sont souvent plus légers que les métaux ferreux. La différence de poids est due à la disparité de la teneur en carbone des deux types de métaux. Cependant, vous devez noter que tous les métaux non ferreux ne sont pas légers. Certains métaux comme l'osmium, le plomb et le tungstène sont plus lourds et plus denses que les métaux ferreux comme l'acier.
• Coût :  Si vous souhaitez utiliser des métaux non ferreux pour la fabrication, sachez qu'ils sont plus chers que leurs homologues ferreux. Il y a deux raisons principales qui rendent cela coûteux. Le premier est la demande et l’offre de ces métaux. La demande de métaux non ferreux est supérieure à leur offre, ce qui les rend très coûteux à acquérir. L’autre raison est qu’ils ont des applications dans diverses industries, allant de l’automobile et de l’aérospatiale à l’ingénierie et à la construction. Cela signifie que de nombreuses industries recherchent ces métaux dont l'offre est limitée, ce qui les rend plus chers.
• Recyclabilité :  Tous les types de métaux sont recyclables. Les métaux non ferreux peuvent être recyclés individuellement avec un risque minimal de dégradation par rapport aux métaux ferreux. Ils conservent également leurs propriétés chimiques au cours du processus. Il est important de recycler ces métaux car ils ne sont pas facilement disponibles. Une autre raison de recycler est que le processus réduit les déchets et protège l'environnement. Pour ce faire, il permet d'économiser de l'énergie lors de l'extraction à partir de sources naturelles et de réduire les émissions de gaz qui se produiraient pendant le processus d'extraction.

Puisqu'un métal non ferreux est tout métal qui ne contient pas une quantité significative de fer, il existe de nombreux métaux de ce type dans le monde. Par conséquent, nous ne soulignerons que les plus importants et les plus courants ainsi que leurs applications dans le secteur manufacturier. Vous trouverez ci-dessous quelques n sur des exemples de métaux ferreux  et leurs applications.

Aluminium

C'est l'un des métaux non ferreux les plus importants. Cela n’est pas négligeable grâce à sa facilité d’usinage et à sa légèreté. Une autre raison pour laquelle l’aluminium est courant est qu’il constitue le métal de base de nombreux alliages. L'aluminium est également l'un des métaux les plus rentables pour l'usinage CNC.

Il reste un excellent conducteur, même si ce métal ne conduit pas autant la chaleur et l’électricité que le cuivre. Les autres propriétés de l’aluminium incluent une excellente malléabilité et ductilité. Par contre, ce métal est relativement cher et devient assez dur après écrouissage, nécessitant un recuit.

L'alliage d'aluminium a des applications dans un large éventail d'industries. Il est léger et idéal pour fabriquer des avions, des pièces automobiles et des yachts. Il est également utilisé pour fabriquer des objets du quotidien comme des canettes de boisson, des casseroles et des cadres de vélo.

Cuivre

Le cuivre et ses alliages, le laiton (cuivre et zinc) et le bronze (cuivre et étain), ont des utilisations diverses dans plusieurs industries. Cela est dû à ses propriétés de conductivité électrique élevée, de ductilité, de conductivité thermique et de résistance à la corrosion. Lorsqu'il n'est pas allié, il est mou et ductile.

Ces propriétés rendent le cuivre et ses alliages adaptés à la fabrication de récipients de chauffage et d'échangeurs de chaleur. Sa conductivité électrique élevée le rend idéal pour les moteurs et le câblage. De plus, le cuivre a des applications dans la production de raccords de plomberie, de matériaux de toiture, de statues et d'ustensiles de cuisine.

Par contre, le cuivre est assez cher et les fils fabriqués avec ce matériau sont généralement sensibles à la corrosion. Il perd également sa forme puisque le matériau est mou.

Connexe :Examen de la différence entre le laiton, le bronze et le cuivre

Nickel

Le nickel est un autre métal non ferreux courant. Les propriétés de ce métal argenté comprennent la résistance à la corrosion, la ténacité et la tolérance à la température. Bien que ce métal existe sous une forme pure, cette forme a des applications minimes.

Cependant, ce métal acquiert d’excellentes propriétés mécaniques et chimiques lorsqu’il est allié à d’autres éléments. Cela lui donne une application dans la section chaude des avions, des automobiles et des équipements marins, ainsi que dans la production d'équipements cryogéniques.

En outre, le nickel peut résister à la corrosion même à des températures élevées, ce qui en fait un bon matériau pour produire des clous, des tuyaux et des blindages.

Zinc

Le zinc utilisé à la fois comme métal autonome et comme élément d’alliage a un large éventail d’utilisations. L'une de ses utilisations les plus populaires consiste à allier le cuivre pour former du laiton.

Une autre application du zinc est celle d’élément galvanisant. Les métaux galvanisés avec de l'acier ont une meilleure résistance à la corrosion. Cela donne des applications au zinc dans la production de lampadaires, d'échangeurs de chaleur, de toits métalliques, de garde-corps, de carrosseries de voitures et de ponts suspendus. Il est également utilisé dans la protection cathodique comme matériau d'anode pour les batteries.

Une autre utilisation du zinc est son oxyde qui trouve des applications dans la fabrication du caoutchouc. Il aide à disperser la chaleur lors de la fabrication du caoutchouc.

Responsable

Ce métal a de nombreuses applications et est le métal non ferreux courant le plus lourd. De plus, le plomb est toxique et nuit à la santé humaine. Ce métal résistant à la corrosion et lourd est utilisé dans la production de peinture, de carburants et de balles.

Le plomb est un mauvais conducteur d’électricité mais il est ductile, dense et malléable. Lorsqu'il est exposé à l'air, le plomb subit un changement de couleur. Il a également des applications dans la production de gaines de câbles, de verre cristal au plomb et de ceintures de poids pour la plongée. Ses principales utilisations dans le monde d’aujourd’hui sont la production de réservoirs d’acide, de câbles électriques et de batteries. Or, le plomb est chimiquement inerte. Cela signifie qu'il ne réagit pas avec de nombreux produits chimiques.

Argent

L'argent est un métal relativement mou avec un aspect brillant et brillant. C'est un métal avec la meilleure conductivité thermique et électrique, hautement malléable et résistant à la corrosion.

L'argent est utilisé dans de nombreuses industries, de la technologie solaire et de l'électronique au brasage et à la soudure. D’autres applications de l’argent incluent les roulements de moteur, la monnaie, la purification de l’eau, la vaisselle, les médicaments et les bijoux. D'autre part, il possède la résistance de contact la plus faible de tous les métaux.

Or

L'or fait partie des métaux non ferreux dotés d'une grande malléabilité. Il est également ductile et résistant à la corrosion. L'or ne réagit pas avec d'autres produits chimiques, il y a donc peu de risque de dégradation due à des réactions chimiques. De plus, ce métal possède une excellente conduction thermique et électrique.

Il a des applications dans la production de bijoux, comme des colliers, des bagues et des bracelets. Il sert également de monnaie légale pour la finance et l’investissement. En outre, sa conductivité électrique le rend idéal pour une utilisation dans la production d’appareils électroniques et informatiques. L'or est également utilisé dans la fabrication de verre coloré et pour la restauration dentaire en médecine et en dentisterie.

Titane

Ce métal présente un excellent rapport résistance/densité ainsi qu’une résistance à la corrosion. Un alliage de ce métal avec de l'aluminium et du fer crée un métal léger mais solide.

La résistance du titane non allié est comparable à celle de certains aciers, bien qu’il soit moins dense. Ce métal a des applications dans plusieurs industries, notamment l'industrie agricole, médicale, sportive, militaire, aérospatiale et automobile.

Non ferreux pour l'usinage ou la fonderie

Le processus de moulage en sable, le processus de moulage de métaux (coulée sous pression à haute pression et moule permanent à basse pression) et le moulage de précision sont les méthodes de moulage idéales pour ces métaux.

Avec des propriétés telles qu'une faible densité, une conductivité élevée, une résistance à la rouille et à la corrosion, un rapport résistance/densité élevé et une capacité non magnétique, les métaux non ferreux sont idéaux pour les applications structurelles. Ils sont également idéaux pour la fabrication de pièces métalliques.

Les fabricants raffinent ces métaux par électrolyse. Lors de la coulée, les fabricants ajoutent le métal au fer utilisé pour le processus de coulée avant la coulée. L’objectif est d’obtenir une fonte spéciale ou un acier allié aux propriétés améliorées. Les propriétés vont souvent de la résistance à la chaleur et à la corrosion à la résistance à l'usure.

Quels métaux sont non ferreux ou ferreux ? Les métaux ferreux contiennent une quantité importante de fer, tandis que les métaux non ferreux n'en contiennent pas. Les deux types de métaux ont des propriétés et des attributs qui les rendent désirables.

Les fabricants apprécient les métaux ferreux pour leur durabilité et leur résistance. Ce qui en fait les matériaux idéaux pour une utilisation dans l’industrie de la construction. Les métaux ferreux courants comprennent l'acier allié, l'acier au carbone, le fer forgé et la fonte. Cependant, la teneur en carbone et en fer des métaux ferreux les rend sensibles à la rouille lorsqu’ils sont exposés à l’humidité. Le seul métal ferreux qui résiste à la rouille est le fer forgé, et cela est dû à sa faible teneur en carbone.

D'autre part, les métaux non ferreux sont résistants à la rouille et à la corrosion. Cela les rend idéaux pour la fabrication de panneaux extérieurs, de toits, de gouttières et de tuyaux de liquide. Ils sont également très malléables, ce qui les rend adaptés à la création d'ornements et de bijoux.

De plus, les métaux non ferreux ont des propriétés et des attributs qui les rendent très demandés, depuis leur légèreté jusqu'à leur capacité magnétique nulle. Étant non magnétiques, ils sont idéaux pour les applications de câblage et électroniques. Les exemples courants de métaux non ferreux incluent :aluminium, argent, zinc, cuivre, or, titane, plomb et nickel.

Conclusion

Les métaux non ferreux ont des propriétés qui leur confèrent des applications dans plusieurs domaines. Cependant, ils sont rares, ce qui les rend plus chers que les métaux ferreux. Les métaux non ferreux courants comprennent le titane, l'argent, le cuivre, l'or, le plomb, le zinc et le nickel.

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