Quel métal possède la résistance à la traction la plus élevée ?

Dans l'industrie du métal, la résistance à la traction est l'une des propriétés les plus importantes que les fabricants et les ingénieurs recherchent lorsqu'ils essaient de concevoir des produits pour des applications à haute contrainte. Bien que de nombreux métaux puissent résister à ces applications, quel métal a la résistance à la traction la plus élevée ? Avec une résistance à la traction ultime de 980 MPa, le tungstène a la résistance à la traction la plus élevée de tous les autres métaux. Cependant, il est important de comprendre comment sa résistance à la traction se compare à sa résistance à la compression pour différencier les domaines d'application du tungstène.

Dans cet article, nous comparons la résistance à la traction et la résistance à la compression du tungstène et discutons d'autres métaux avec des propriétés de haute résistance à la traction qui peuvent être utilisés à la place du tungstène.

Résistance à la traction vs résistance à la compression du tungstène

Alors que la résistance à la traction fait référence à la capacité d'un métal à résister à la tension ou au stress (force de traction) avant de se briser, la résistance à la compression fait référence à la capacité d'un métal à résister à la compression (force de poussée). Ci-dessous, nous détaillons la résistance à la traction et la résistance à la compression du tungstène.

Comprendre la résistance à la traction du tungstène

La résistance à la traction (également appelée résistance à la traction ultime) d'un matériau fait référence à sa capacité à supporter une charge ou un stress avant de se briser ou d'échouer de façon permanente. À cet égard, le tungstène a la résistance à la traction la plus élevée parmi tous les métaux naturels.

La raison principale de sa haute résistance à la traction est l'arrangement de ses atomes et molécules. Il existe une forte liaison métallique entre ses atomes par les électrons 5d. Ainsi, cela nécessite une quantité tremende d'énergie pour briser la liaison, et par conséquent, le tungstène a un point de fusion élevé de 3422 °C. À cause de cela, le tungstène est utilisé dans les micro-ondes et dans l'éclairage à incandescence traditionnel.

En raison de sa haute résistance à la traction, le tungstène est largement utilisé pour produire des métaux durs basés sur les carbures de tungstène (acier au tungstène). La capacité à résister à un stress élevé en fait un alliage idéal pour les industries aérospatiale et automobile. Le tungstène vient avec des défis d'usinage ; cependant, avec des stratégies efficaces, il peut être utilisé pour fabriquer des dispositifs hautement spécialisés, tels que des pièces de four à haute température, des disjoncteurs haute tension et des dispositifs redresseurs semi-conducteurs de haute puissance.

Cependant, peu importe quel métal a la plus haute résistance à la traction, à moins qu'il ne marque également bien sur la résistance à la compression pour les applications de haute résistance de tout type.

Comprendre la résistance à la compression du tungstène

Contrairement à la résistance à la traction, la résistance à la compression d'un matériau fait référence à sa capacité à résister à une force de compression uniaxiale jusqu'à ce qu'il se brise. Ce facteur est hautement essentiel pour choisir des matériaux pour les structures de conception.

Plus la charge qu'un matériau peut supporter est élevée, plus il peut résister à la déformation plastique. Cette capacité du matériau à résister au stress de charge est exprimée comme la limite d'élasticité d'un matériau. La limite d'élasticité du tungstène et de ses alliages varie entre 300 et 1000 MPa. Un alliage tungstène-carbone (carbure de tungstène) affiche une limite d'élasticité proche de celle d'un diamant. C'est pourquoi le carbure de tungstène est principalement utilisé pour les outils de coupe et d'exploitation minière.

Quel métal a la résistance à la traction la plus élevée après le tungstène ?

Bien que le tungstène ait la résistance à la traction la plus élevée, d'autres alliages métalliques, détaillés dans le tableau ci-dessous, peuvent également souvent être utilisés à sa place :

Jusqu'en 1920, le tungstène était connu comme un élément d'alliage idéal pour l'acier et était utilisé comme filament dans les lampes à incandescence. En 1935, les premiers alliages de métaux lourds au tungstène ont été produits, et les 40 années suivantes ont marqué sa demande industrielle exponentielle. Aujourd'hui, malgré la crise du COVID-19, le marché du tungstène est en plein essor et devrait connaître une hausse exponentielle à l'avenir.

Cependant, en raison des perturbations actuelles de la chaîne d'approvisionnement causées par le COVID-19, il est impératif de maintenir un inventaire excédentaire de tungstène ou de trouver des matériaux recyclés pour continuer la production indépendamment de la situation du marché à l'avenir.

Un fournisseur local fiable de tungstène, alliages haute température et plus

Industrial Metal Service se spécialise dans la fourniture de métaux tels que le tungstène, le titane, l'aluminium et l'acier aux ateliers d'usinage, fabricants et manufacturiers dans la région de la baie de San Francisco et à l'échelle nationale. Nous vendons de nouveaux métaux provenant directement des moulins américains, et nous offrons également des restes de métal vérifiés, qui peuvent fournir des économies considérables à ceux qui doivent maintenir des budgets serrés.