Différents types de métaux et leurs classifications

Il existe différents types de métaux adaptés à des applications spécifiques. Même si les métaux sont fabriqués en extrayant du minerai de l'intérieur de la terre. Ils sont extraits des roches dans un processus industriel à grande échelle. Laissant cela de côté, notre objectif ici est de discuter des différents types de métaux et de leurs fonctions.

Mais avant cela, différents métaux ont une ou plusieurs propriétés mécaniques telles que la dureté, la capacité à résister à des contraintes répétées appelées résistance à la fatigue, ductilité et malléabilité. Ces propriétés sont souvent attribuées à des défauts ou des imperfections dans leur structure cristalline.

Types de métaux et leurs classifications

Les métaux peuvent être classés selon les critères suivants :

• Teneur en fer
• Structure atomique
• Métaux magnétiques et non magnétiques

Classement par teneur en fer :

La teneur en fer est la manière courante de classer les différents types de métaux. Les métaux contenant du fer sont appelés métaux ferreux. Le type de fer confère des propriétés magnétiques au matériau et le rend également sujet à la corrosion lorsqu'il est exposé à l'humidité.

D'autre part, les métaux qui ne contiennent pas de fer sont appelés métaux non ferreux. Ils n'ont aucune propriété magnétique. L'aluminium, le plomb, le laiton, le cuivre et le zinc sont des exemples de métaux non ferreux.

Classification des métaux selon leur structure atomique :

Les métaux peuvent également être classés en fonction de leur structure atomique indiquée dans le tableau périodique. Ils peuvent être connus sous le nom de métaux alcalins, alcalino-terreux ou de transition appartenant au même groupe qui se comporte de manière similaire lorsqu'ils réagissent avec d'autres éléments. C'est-à-dire qu'ils ont des propriétés chimiques similaires.

Classification selon les métaux magnétiques et non magnétiques :

Une autre meilleure façon de différencier les métaux est de vérifier comment ils réagissent aux aimants. En fait, il est tout à fait possible que différents types de métaux soient magnétiques et non magnétiques, car les métaux ferromagnétiques attirent bien et fortement les aimants. En revanche, les paramagnétiques montrent de faibles interactions avec les aimants. Enfin, il existe un groupe de métaux qui montre une faible répulsion aux aimants.

Plongeons maintenant dans les types de métaux populaires et leurs propriétés.

Les métaux disponibles sur le marché partagent certaines propriétés mécaniques similaires, mais lorsqu'on les regarde de près, l'un doit avoir un aspect légèrement différent de l'autre. il existe des moyens possibles de modifier les propriétés des métaux pour obtenir la propriété souhaitée.

Il y a des choses à considérer lors de la sélection du métal pour une application particulière. Ces facteurs peuvent inclure :

• Point de fusion
• Coût, facilité d'usinage
• Espace disponible
• Facteur de sécurité suffisant
• Coefficient de température
• Densité, et
• Conduction thermique et électrique.

Types de métaux

Fer

Dans notre vie d'aujourd'hui, l'utilisation du fer fait partie de la civilisation puisque 5% de la croûte terrestre est constituée de fer. C'est-à-dire que les métaux sont tellement faciles à trouver. Le fer pur est dit être un élément instable, il réagit avec l'oxygène de l'air pour former de l'oxyde. C'est la première occasion de fer.

Le fer est extrait de ses minerais à l'aide d'un haut fourneau, lors de sa première étape de production de fonte brute. Bien qu'il puisse être encore raffiné en fer pur. Le fer se retrouve souvent dans l'acier et d'autres alliages. Les métaux ferreux représentent près de 90 % des métaux manufacturés.

Les fers purs sont plus résistants que les autres métaux mais ne contiennent pas les propriétés souvent requises. Les fers purs ne résistent pas à la corrosion, qui est une propriété de base nécessaire. Pour empêcher le fer de se corroder, certains twerk doivent être effectués, ce qui coûtera plus d'argent et d'énergie.

Deuxièmement, les fers purs sont extrêmement lourds en raison de leur haute densité. Leurs applications sur les structures compliquent la construction et l'entretien. Pour rendre le fer pur très bénéfique, du carbone doit être ajouté au fer. Le mélange de fer et de carbone à une certaine limite spécifiée est connu sous le nom d'acier au carbone, ce qui est très avantageux. L'ajout de carbone au fer rend le fer beaucoup plus fort, d'autres caractéristiques intéressantes sont également acquises. C'est à ce moment que vous devez en savoir plus sur l'acier.

Acier

Les aciers sont des métaux à haute résistance à la traction et ont un rapport résistance/poids élevé, ce qui signifie plus de résistance par unité de masse d'acier. C'est pourquoi ils servent parfaitement comme matériau de construction. En utilisant de l'acier, des composants plus petits et plus solides peuvent être obtenus. L'acier est extrêmement durable, c'est-à-dire qu'il peut durer plus longtemps et mieux résister aux facteurs externes que d'autres alternatives.

De plus, les aciers sont ductiles et peuvent être façonnés dans différentes formes requises sans perdre leurs propriétés. Sur la base de la teneur en fer, les aciers sont classés en trois catégories.

Classification de l'acier au carbone

Ci-dessous la classification de l'acier selon sa teneur en fer.

·         Acier à faible teneur en carbone :

L'acier à faible teneur en carbone, également connu sous le nom d'acier doux, contient jusqu'à 0,25 % de carbone dans le fer. Il est souvent utilisé pour les applications de tuyauterie à pression modérée. Il est également courant dans les travaux de construction en tant que barres d'armature et poutres en I en acier à faible teneur en carbone. Généralement, l'acier à faible teneur en carbone est utilisé dans toutes les applications nécessitant une grande quantité d'acier sans formage ni pliage. Le hall du navire en est un bon exemple.

·         Acier à carbone moyen :

L'acier au carbone moyen contient environ 0,25 % de carbone. Il offre également une résistance à la traction et une ductilité élevées. C'est pourquoi ils sont principalement utilisés pour les engrenages et les arbres, les roues et les rails de chemin de fer, les poutres en acier dans les bâtiments et les ponts, etc.

·         Acier à haute teneur en carbone :

L'acier à haute teneur en carbone contient plus de 0,6 % de carbone. Contrairement aux précédents, cet acier est plus cassant et plus dur. Il est utilisé dans des applications comme les ciseaux et certains autres outils de coupe car il offre de grandes qualités, notamment la dureté et une bonne résistance à l'usure des matériaux. Il sert également bien dans les presses et est utilisé pour la fabrication de forets.

Les types d'aciers mentionnés ci-dessus sont communément appelés aciers au carbone car ils contiennent certains éléments pour améliorer leurs propriétés. Par exemple, du chrome est ajouté pour la résistance à la corrosion, ou du manganèse est inclus pour améliorer la trempabilité et la résistance à la traction.

Acier allié :

Ces types de métaux ont de multiples éléments ajoutés pour améliorer leurs diverses propriétés. D'autres métaux comme le manganèse, le cuivre, le silicium, le titane, le nickel et l'aluminium peuvent être ajoutés dans des proportions différentes.

L'acier allié a une meilleure trempabilité, résistance à la corrosion, soudabilité, ductilité et formabilité. il est largement utilisé dans les roulements, les éléments chauffants, les moteurs électriques, les ressorts, les pipelines, les engrenages, etc. Voici les types d'acier allié.

·         Acier inoxydable :

L'acier inoxydable contient une grande quantité de chrome, ce qui le rend 200 fois plus résistant à la corrosion que l'acier doux. Cela le rend idéal pour les ustensiles de cuisine, la tuyauterie, l'équipement dentaire et chirurgical, etc. il ne nécessite pas de revêtement car sa finition de surface est attrayante.

·         Acier à outils :

L'acier à outils est utilisé pour fabriquer des outils de coupe et de perçage car leur dureté élevée les rend parfaits pour de telles tâches. ces types d'acier contiennent du molybdène, du vanadium, du cobalt et du tungstène, qui servent de métaux constitutifs.

Types de métaux non ferreux

Vous trouverez ci-dessous les différents types de non-métaux utilisés dans les industries.

Aluminium :

L'aluminium est obtenu à partir de son minerai de bauxite, ayant une lumière, une résistance et de bonnes propriétés. C'est le métal le plus répandu sur terre en raison de ses bonnes propriétés telles que la durabilité, la légèreté, la résistance à la corrosion, la bonne conductivité électrique, la capacité à former des alliages avec des métaux, le non-aimant et la facilité d'usinage.

Cuivre :

Le cuivre sont des types de métaux non ferreux qui ne peuvent jamais être laissés pour compte. Il existe depuis longtemps car il est facile à former et toujours utilisé dans les industries aujourd'hui. Le cuivre n'existe pas dans la nature sous sa forme pure. Il est extrait et fondu à partir de minerai.

Les types de métaux en cuivre sont les meilleurs bons conducteurs par rapport aux autres, à l'exception de l'argent. c'est pourquoi il est utilisé comme conducteur dans un circuit électrique. De plus, les ustensiles de cuisine sont souvent fabriqués avec du cuivre en raison de leur excellente conductivité thermique.

Responsable :

Le plomb est un métal non ferreux résistant à la corrosion et il est hautement usinable. Il est utilisé comme agent antiblocage dans l'essence et peut être utilisé pour la tuyauterie et la peinture dans certains cas. Le plomb est encore courant dans les munitions, les batteries de voiture, la radioprotection, les gaines de câbles, les poids de levage, etc.

Laiton :

Le laiton est un alliage de cuivre et de zinc dont la quantité est appréciable en fonction des propriétés électriques et mécaniques requises par le métal. Il contient également une certaine quantité d'autres éléments métalliques comme l'aluminium, le plomb et le manganèse.

Ces types de métaux sont utilisés pour des applications à faible frottement telles que la plomberie, la musique, les roulements, les serrures, les instruments, les outils et les raccords. Le laiton est un avantage de sécurité pour les applications afin d'éviter les étincelles et peut être utilisé dans des environnements inflammables.

Titane :

Le titane est un excellent type de métaux d'ingénierie car il est léger et solide. Il a également une stabilité thermique élevée même à des températures aussi élevées que 480 degrés Celsius. En raison de ces propriétés, il est utilisé dans les industries aérospatiales, les équipements militaires et les applications médicales en raison de sa résistance à la corrosion. Enfin, le titane est utilisé dans l'industrie chimique et des articles de sport.

Bronze :

Le bronze est un alliage de cuivre, mais il contient de l'étain plutôt que du zinc. D'autres éléments comme le manganèse, le phosphore, le silicium et l'aluminium peuvent être ajoutés pour améliorer leurs propriétés en fonction d'une application particulière. Le bronze est dur, cassant et capable de résister à la fatigue. Il a également une bonne conductivité électrique et thermique et une bonne résistance à la corrosion.

Ces types de métaux non ferreux sont utilisés pour fabriquer des miroirs et des réflecteurs. Il est également utilisé comme connecteur électrique en raison de sa conductivité. Il est également utilisé dans les pièces immergées et les aménagements de navires en raison de sa résistance à la corrosion.

Zinc :

Le zinc est un type de métal populaire utilisé dans les domaines médical et industriel. Son utilisation principale est de galvaniser l'acier en le protégeant de la corrosion. Il est également utilisé dans la création de pièces moulées sous pression pour l'industrie électrique, de la quincaillerie et de l'automobile. Parce que le zinc a un faible potentiel électrochimique, il est utilisé dans les applications marines pour empêcher la corrosion d'autres métaux grâce à la protection cathodique. Les anodes sacrificielles en zinc peuvent protéger les vannes, les réservoirs et les pipelines.

Conclusion

Les métaux aujourd'hui sont quelque chose dont nous ne pouvons pas nous passer, en fait, cela fait partie de la civilisation humaine puisqu'il y a des découvertes sur eux. dans cet article, nous avons expliqué les différents types de métaux ferreux et non ferreux et mentionné leur classification.

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