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Alliage

Alliage

- Catégorie:Métallurgie catégorie:Chimie du solide Un alliage est une combinaison d'un métal avec un ou plusieurs autres corps (le plus souvent métalliques) destinée à améliorer les propriétés mécaniques et/ou chimiques des métaux, en particulier la dureté et la résistance à la corrosion.

Exemples d'alliages

Principaux alliages

Alliages de fer

::
- fonte : fer + carbone (à plus de 2,1 % en masse de carbone) ::
- acier : fer + carbone (à moins de 2,1 % en masse de carbone) ::
- acier inoxydable : fer + carbone + chrome, et parfois nickel, molybdène, vanadium

Alliages de cuivre

::
- bronze : cuivre + étain ; lairain est l'ancien nom du bronze ::
- laiton : cuivre + zinc
Alliages d'aluminium
Ils sont appelés parfois alliages légers ::
- Alliages d'aluminium pour corroyage ::
- Alliages aluminium-silicium pour pièces moulées, en particulier dans l'industrie automobile (par exemple roues en alliages légers)
Alliages moins connus

- alliage plomb-étain : pour la soudure
- amalgame : mercure + un autre métal, par exemple or ou cuivre ; le terme désigne également un mélange de métaux utilisé pour les soins dentaires («plombage»)
- maillechort : cuivre + zinc + nickel
- monel® (nom commercial) : nickel + cuivre
- régule : étain ou plomb + antimoine
- zamac : zinc + aluminium + magnésium + cuivre
Alliages pour des applications spécifiques

- ferrotitanes : fer + 25 à 70 %m de Ti + 4 à 10 %m d'aluminium
- TA6V : titane + 6%m aluminium + 4%m vanadium
- MCrAl : métal + chrome + aluminium + parfois de l'yttrium (MCrAlY), alliages réputés pour leur bonne tenue mécanique et résistance à la corrosion à haute température)
- FeCrAl : fer + chrome + aluminium
- NiCrAl : nickel + chrome + aluminium
- superalliages à base nickel (par exemple les Inconels) : bonne tenue mécanique et résistance à la corrosion à haute température
- intermétalliques : alliages ordonnés, respectant une stœchiométrie précise (mais des écarts à la stœchiométrie sont tolérés)
- NiAl β : 50 %at nickel + 50 %at aluminium
- FeAl B2 : 50 %at fer + 50 %at aluminium
- TiAl : 50 %at titane + 50 %at aluminium
- Les alliages présentants de faible coefficient de dilatation
- Inventeur Charles Edouard Guillaume
- Invar(36 % de nickel, 0,4 % de manganèse, 0,1 % de carbone, 63,5 % de fer)
- élinvar(Nivarox, Métélinvar, Isoval) (nickel, chrome, fer)
- Les Alliage à mémoire de forme :
- NiTi : 50 % nickel + 50 % titane
- CuZnAl : 70 % cuivre + 25 % zinc + 5 % aluminium
- CuAlNi : 82 % cuivre + 12 % aluminium + 4 % nickel
- CuALBe : cuivre + aluminium + béryllium
Structure d'un alliage
Un alliage homogène (c'est-à-dire composé d'une seule phase) peut être ordonné (les atomes de différente nature suivent une alternance stricte) ou désordonné (les différents atomes occupent des places aléatoires). Image:Alliage ordonne desordonne.png En général, on a un métal majoritaire, les autres métaux sont appelés « éléments d'alliage ». Les atomes des éléments d'alliage peuvent prendre la place des atomes du métal majoritaire, on parle alors de « substitution » ; ils peuvent aussi se glisser entre les atomes de l'alliage majoritaire, on parle d'« insertion ». Lorsqu'un métal est présent en faible teneur dans un alliage, on parle souvent de solution solide. Image:Alliage solution solide.png Lorsque la teneur en élément d'alliage augmente, on peut avoir formation de deux phases : une phase contenant peu d'éléments d'alliage, et une phase à forte teneur en éléments d'alliage. Les cristallites à forte teneur sont appelés « précipités ». Image:Alliage precipite.png Les précipités sont souvent des alliages ordonnés, que l'on appelle « intermétalliques ». Les intermétalliques ainsi formés sont parfois par la suite étudiés en tant qu'alliages propres, comme un nouveau matériau, on essaie d'en produire en tant que tel et non plus en tant que précipités. ja:合金 ko:합금 ms:Aloi simple:Alloy

Catégorie:Alliage
Article principal
Alliage Catégorie:Métallurgie ja:Category:合金 ko:분류:합금

Catégorie:Chimie du solide

catégorie:Chimie

Dureté

ja:硬さ La dureté d'un minéral est sa capacité à résister à l'abrasion ou à la rayure. On la caractérise au moyen de l'échelle de Mohs, par comparaison avec des matériaux types. La dureté d'un métal est sa capacité à résister à la déformation. On la détermine au moyen d'essais normalisés (Brinell, Vickers, Rockwell) en mesurant la profondeur de l'empreinte faite par un poinçon. Ces deux duretés sont distinctes de l'acception courante de « dureté » qui recouvre une résistance aux chocs (exemple : « porcelaine extra-dure ») ; pour ce sujet, l'emploi du terme résilience est plus approprié. Cependant, elles restent liées à la facilité (autrement dit : la variation d'énergie) avec laquelle le matériau, soumis à une contrainte (pression hydrostatique, cisaillement), réagit. La dureté (en général) peut se traduire par l'expression de constantes mécaniques, comme le module de compressibilité ou le module de cisaillement (exprimés en Pa). La dureté de l'eau est sa teneur en ions Ca ou Mg. On l'exprime en degrés français : un degré pour 4 mg Ca ou 2,4 mg Mg par litre. L'eau est dite douce en dessous de 15°F et dite dure au-delà de 35°F. On utilise un adoucisseur d'eau pour adoucir l'eau jusqu'à environ 5° français.

Voir aussi

- Dureté totale
- Glossaire des minéraux
- Minéralogie Catégorie:Minéralogie Catégorie:Eau

Corrosion

Généralités

La corrosion désigne l'altération d'un objet manufacturé par l'environnement. Il faut en exclure les effets purement mécaniques (cela ne concerne pas, par exemple, la rupture sous l'effet de chocs) mais la corrosion intervient dans certaines formes d'usure des surfaces dont les causes sont à la fois physicochimiques et mécaniques. Les exemples les plus connus sont les altérations chimiques des métaux dans l'eau (avec ou sans oygène), telles la rouille du fer et de l'acier ou la formation de vert-de-gris sur le cuivre et ses alliages (bronze, laiton). Cependant, la corrosion est un domaine bien plus vaste qui touche toutes sortes de matériaux (métaux, céramiques, polymères) dans des environnements variables (milieu aqueux, atmosphère, hautes températures). L'étude des phénomènes de corrosion est un domaine de la science des matériaux, qui comporte à la fois des notions de chimie et de physique (physico-chimie). La corrosion est un problème industriel important car à l'origine d'accidents (rupture d'une pièce). Par ailleurs, il représente un coût important (on estime que chaque seconde, 5 tonnes d'acier sont perdues dans le monde, soit un coût de 2% du produit brut mondial).

Corrosion des métaux

La corrosion des métaux est un phénomène naturel. En effet, à quelques rares exceptions près (l'or et plus généralement tous les métaux de la famille du platine que l'on trouve à l'état natif naturellement, fer de provenance météoritique), le métal est présent sur Terre sous forme d'oxyde, dans les minerais (bauxite pour l'aluminium, hématite pour le fer). Depuis la préhistoire, le travail de métallurgie a consisté à réduire ces oxydes dans des bas-fourneaux puis des hauts-fourneaux pour fabriquer le métal. La corrosion n'est qu'un retour à l'état d'oxyde naturel. La corrosion des métaux est dans la grande majorité des cas une réaction électrochimique (une oxydo-réduction) qui fait intervenir la pièce manufacturée et l'environnement. Le matériau dont est fait la pièce n'est pas le seul facteur conditionnant la vitesse du processus d'oxydation, puisque la forme de la pièce et les traitements subis (mise en forme, soudure, vissage) jouent un rôle primordial. Ainsi, un assemblage de deux métaux différents (par exemple deux nuances d'acier, ou le même acier traité différemment) peut créer une corrosion accélérée ; on voit d'ailleurs souvent des traces de rouille au niveau des écrous. Si la pièce présente un interstice (par exemple entre deux plaques), cela pourra former un milieu confiné qui évoluera différemment du reste de la pièce et donc pourra aboutir à une corrosion locale accélérée. Toute hétérogénéité peut conduire à une corrosion locale accélérée, comme par exemple aux cordons de soudure.

Approche de la protection contre la corrosion

La corrosion est donc un phénomène qui dépend du matériau utilisé, de la conception de la pièce (forme, traitement, assemblage) et de l'environnement. le processus de corrosion peut également être ralenti en agissant sur la réaction chimique en elle-même.

Choix du matériau

La première idée est de choisir un matériau qui ne se corrode pas dans l'environnement considéré. On peut utiliser des aciers inoxydables, des aluminiums, des céramiques, des polymères (plastiques)... Le choix doit aussi prendre en compte les contraintes de l'application (masse de la pièce, résistance à la déformation, à la chaleur, capacité à conduire l'électricité…). Dans l'absolu, il n'existe pas de matériau réellement inoxydable. Le terme d'«acier inoxydable» est impropre pour deux raisons : ce type d'acier contient des éléments d'alliage (chrome, nickel) qui s'oxydent (c'est cette couche d'oxyde qui protège l'acier), et d'autre part, il n'est protégé que pour certains types d'environnement, et sera corrodé dans d'autres environnements. Il existe de multiples nuances d'aciers dits «inoxydables» désignés par des noms «304», «304L», «316N», etc. qui correspondent à des compositions et à des traitement différents. Chaque acier correspond à certains types d'environnements, son utilisation dans d'autres environnements sera catastrophique.

Conception de la pièce

Dans la conception, il faut s'attacher à éviter les zones de confinement, les contacts entre matériaux différents et les hétérogénéités en général. Il faut aussi prévoir l'importance de la corrosion, et le temps au bout duquel il faudra changer la pièce (maintenance préventive).

Maîtrise de l'environnement

Dans un environnement fermé (par exemple un circuit fermé d'eau), il devient possible de maîtriser les paramètres ayant une influence sur la corrosion : composition chimique (notamment acidité), température, pression... Il existe également des produits dits « inhibiteurs de corrosion ». Ce type de solutions est inapplicable en milieu ouvert (atmosphère, mer, bassin en contact avec le milieu naturel, circuit ouvert).

Empêcher la réaction chimique

Il existe deux moyens d'empêcher la réaction chimique d'avoir lieu. On peut tout d'abord isoler la pièce de l'environnement (par une couche de peinture, de matière plastique, ou par un traitement de surface : nitruration, chromatation, projection plasma). Il est aussi possible d'introduire une autre pièce pour perturber la réaction (principe de l'« anode sacrificielle »). Cette nouvelle pièce (souvent en zinc) va se corroder à la place de la pièce à protéger, puisque la réaction chimique entre l'environnement et la pièce sacrifiée empêche la réaction entre l'environnement et la pièce utile. En milieu aqueux il suffit de visser l'anode sacrificielle sur la pièce à protéger. À l'air, il faut entièrement recouvrir la pièce, c'est le principe de la galvanisation. Le chromage a été complètement abandonné. En effet, le chrome en lui-même ne se corrodait pas, donc protégeait la pièce, mais la moindre rayure était catastrophique car la pièce jouait alors le rôle d'anode sacrificielle pour le chrome et se corrodait très rapidement. Les peintures anti-corrosion au plomb (minium) ont été également abandonnées en raison de leur impact sur l'environnement.

Notes

- attention à ne pas confondre le chromage, un dépôt de chrome, la chromatation, qui est la formation d'une couche de métal combiné à des ions chrome VI, et la chromisation, parfois appelée cémentation au chrome, qui est une diffusion d'atomes de chrome dans les couches superficielles d'un acier

Voir aussi

- acier inoxydable
- Revêtement
- Protection cathodique

Bibliographie

- [ASM96] : Corrosion 5^è éd., vol. 13 de ASM Handbook, éd. ASM International (American Society for Materials), 1996
- [Ben62] : L'Oxydation des métaux, J. Bénard et coll., éd. Gauthier-Villars, 1962
- [Kof88] : High Temperature Corrosion, P. Kofstad, éd. Elsevier, 1988
- [Lan93] : Corrosion et chimie de surfaces des métaux, D. Landolt, vol. 12 de Traité des matériaux, éd. Presses Polytechniques et Universitaires Romandes, 1993
- [Now92] : Diffusion in Solids and High Temperature Oxidation of Metals, éditeur J. Nowotny, éd. Trans Tech Publications, 1992
- [Phi98] : Métallurgie : du minerai au matériau, J. Philibert et coll., éd. Masson, 1998 Catégorie:corrosion ct:Corrosió als:Korrosion ja:腐食

Fer

Le fer est un élément chimique, de symbole Fe et de numéro atomique 26. Le noyau de l'atome de fer 56 est l'isotope le plus stable de tous les éléments chimiques, car il possède l'énergie de liaison la plus élevée. Le fer est le dernier élément pouvant être produit par les réactions de fusion au cœur des étoiles (si celles-ci pèsent au moins 10 masses solaires) et donc l'élément le plus lourd dont la formation ne nécessite pas un événement cataclysmique comme une supernova.

Propriétés

Propriétés physiques

C'est un métal qui, en fonction de la température, se présente sous plusieurs formes allotropiques. Dans les conditions normales de pression et de température, c'est un solide cristallin de structure cubique à corps centré (Fer α) ; à haute température (à partir de 950 °C), il devient cubique à faces centrées (fer γ ou austénite). Au-delà de 1 400 °C, il redevient cubique à corps centré (fer δ). Le fer est ferromagnétique : les moments magnétiques des atomes s'alignent sous l'influence d'un champ magnétique extérieur et conservent leur nouvelle orientation après la disparition de ce champ. Des courants de convection riches en fer liquide à l'intérieur du noyau terrestre sont supposés être à l'origine du champ magnétique terrestre.

Propriétés chimiques

Laissé à l'air libre en présence d'humidité, il se corrode en formant de la rouille Fe(OH)₃. La rouille étant un matériau poreux, la réaction d'oxydation peut se propager jusqu'au cœur du métal, contrairement, par exemple, à l'aluminium, qui forme une couche fine d'oxyde imperméable. En solution, il présente deux valences principales :
- Fe²⁺ qui présente une faible couleur verte ;
- Fe³⁺ qui possède une couleur rouille caractéristique. Fe³⁺ peut être réduit par du cuivre métallique, par exemple, réaction à l'origine du procédé de gravure des circuits imprimés par le perchlorure de fer, FeCl₃. L'hémoglobine du sang, qui permet aux globules rouges de transporter le dioxygène, contient du fer.

Gisements

dioxygène ]] Dans la nature, les minerais de fer exploitables sont essentiellement des oxydes : notamment l'hématite Fe₂O₃, la magnétite Fe₃O₄ et la limonite HFeO₂. L'oxyde magnétique ou magnétite Fe₃O₄ est connu depuis l'Antiquité grecque. Il tire son nom du mont Magnetos (le grand mont), une montagne grecque particulièrement riche en ce minéral.

Métallurgie

Extraction

Le fer s'obtient industriellement en réduisant par le monoxyde de carbone (CO) provenant du Carbone, les oxydes contenus dans le minerai ; ceci peut être réalisé : 1) Anciennement: par réduction du minerai avec du charbon de bois dans un bas fourneau : On obtient un bain d'acier liquide où surnage la scories. Le métal est coulé dans des moules en sable. Réchauffé il est battu en forges 'cinglage), pour en éliminer les dernières traces de scories. 2) Actuellment les oxydes de fer (minerais) sont réduits par le monoxyde de carbone obtenu par la réaction du coke et de l'air dans un haut-fourneau. On obtient de la fonte liquide et des scories. La fonte est transformée en acier au convertisseur. Dans cette cuve on souffle de l'oxygène sur la fonte pour en éliminer le carbone.

Acier et fonte

L'acier et la fonte sont des alliages de fer contenant une faible proportion de carbone en masse, mais une proportion bien plus importante en nombre d'atomes (55,845/12 = 4,65 fois plus) :
- la fonte contient de 1,7 à 6,67 % de carbone;
- l'acier contient de 0,025 à 1,7 % de carbone;
- En dessous des 0,025 % de carbone on parle de fers industriels; Diverses additions permettent d'obtenir des aciers spéciaux :
- manganèse pour améliorer la résistance à l'usure;
- tungstène pour la dureté à haute température;
- silicium pour améliorer l'élasticité (utilisé pour les ressorts); Les aciers inoxydables sont des alliages contenant de fortes proportions de chrome. On peut aussi y ajouter du nickel et parfois du molybdène ou vanadium. Par exemple vos couverts possèdent une inscription « 18/8 » ou « 18/10 », cela signifie qu'ils contiennent 18 % de chrome et 8 ou 10 % de nickel.

Autres alliages

Il existe d'autres alliages moins connus :
- les intermétalliques FeAl ;
- les FeCrAl.

Utilisation

Le fer est largement utilisé sous forme d'acier dans la construction métallique. Le fer métallique et ses oxydes sont utilisés depuis des décennies pour fixer des informations analogiques ou numériques sur des supports appropriés (bandes magnétiques, cassettes audio et vidéo, disquettes). L'usage de ces matériaux est cependant désormais supplanté par des composés possédant une meilleure permittivité, par exemple dans les disques durs. Le fer est également utilisé dans le fil de fer.

Symbolique

- Le fer symbolise la solidité (ex.: Le pot de terre et le pot de fer, la fable de Jean de La Fontaine).
- Les noces de fer symbolisent les 41 ans de mariage dans le folklore français.

Voir aussi

- fer à cheval

Articles connexes

- âge du fer
- teneur en fer dans les aliments

Lien externe

- Le fer sur : [http://elements.chimiques.free.fr/fr/ficFiche.php?p=1&z=26 elements.chimiques.free.fr] Catégorie:Métal de transition Catégorie:Élément chimique ja:鉄 ko:철 ms:Besi simple:Iron th:เหล็ก

Fer

Propriétés

Propriétés physiques

Propriétés chimiques

Gisements

Métallurgie

Extraction

Acier et fonte

Autres alliages

Il existe d'autres alliages moins connus :
- les intermétalliques FeAl ;
- les FeCrAl.

Utilisation

Symbolique

- Le fer symbolise la solidité (ex.: Le pot de terre et le pot de fer, la fable de Jean de La Fontaine).
- Les noces de fer symbolisent les 41 ans de mariage dans le folklore français.

Voir aussi

- fer à cheval

Articles connexes

- âge du fer
- teneur en fer dans les aliments

Lien externe

Acier

L'acier est un alliage à base de fer additionné d'un faible pourcentage de carbone (de 0,05 à environ 2 % en masse). La teneur en carbone a une influence considérable (et assez complexe) sur les propriétés de l'acier : en deçà de O,O5 %, l'alliage est plutôt malléable et on parle de « fer » ; au-delà de 2 %, les inclusions de carbone sous forme graphite fragilisent la microstructure et on parle de fonte. Entre ces deux valeurs, l'augmentation de la teneur en carbone a tendance à améliorer la résistance mécanique et la dureté de l'alliage ; on parle d'aciers « doux, mi-doux, mi-durs, durs ou extra-durs » (classification traditionnelle). On modifie également les propriétés des aciers en ajoutant d'autres éléments, principalement métalliques, et on parle d'aciers alliés. De plus, on peut encore améliorer grandement leurs caractéristiques par des traitements thermiques (notamment les trempes) prenant en surface ou à cœur de la matière ; on parle alors d'aciers traités. Outre ces diverses potentialités, et comparativement aux autres alliages métalliques, l'intérêt majeur des aciers réside d'une part dans le cumul de valeurs élevées dans les propriétés mécaniques fondamentales : résistance aux efforts (module d'élasticité, limite élastique, résistance mécanique), dureté, résistance aux chocs (résilience). D'autre part, leur coût d'élaboration reste relativement modéré, car le minerai de fer est abondant sur terre (environ 5 % de l'écorce). On peut néanmoins leur reconnaître quelques inconvénients, notamment leur mauvaise résistance à la corrosion, mais à laquelle on peut remédier, soit par divers traitements de surface (peinture, brunissage, zingage, galvanisation à chaud, etc.), soit par l'addition d'éléments réalisant des nuances dites «inoxydables». Par ailleurs, les aciers sont difficilement moulables, donc peu recommandés pour les pièces volumineuses de formes complexes (bâtis de machines, par exemple). On leur préfère alors des fontes. Enfin, lorsque leur masse volumique est compromettante (dans secteur aéronautique par exemple), on se tourne vers des matériaux plus légers (alliages à base d'aluminium, composites, etc.), mais parfois beaucoup plus chers. De ce fait, les aciers restent privilégiés dans presque tous les domaines d'application : équipements publiques (rails, signalisation), bâtiment (armatures, structures porteuses, ferronnerie, quincaillerie), moyens de transport (carrosseries, transmission), composants mécaniques (visserie, ressorts, câbles, roulements, engrenages), outillage de frappe (marteaux, burins, matrices, etc.) et de coupe (fraises, forets, porte-plaquette), etc. La liste est loin d'être exhaustive.

Histoire de l'acier

composites On considère souvent Réaumur comme le fondateur de la sidérurgie scientifique moderne. Il réalise de très nombreuses expériences afin d'améliorer la fabrication de l'acier et publie le résultat de ses observations en 1712. L'acier est apparu par l'évolution de la métallurgie, vers 1786. Cette année-là, trois savants français, Berthollet, Gaspard Monge et Vandermonde, caractérisèrent trois types de produits obtenus à partir de la coulée des hauts-fourneaux : le fer, la fonte et l'acier. L'acier était alors obtenu à partir du fer, lui-même produit par affinage de la fonte issue du haut-fourneau. L'acier était plus dur que le fer et moins fragile que la fonte. Au sont apparues des méthode de fabrication directe de conversion de la fonte, avec les convertisseur Bessemer en 1856 (Henri Bessemer) le procédé Thomas-Gilchrist en 1877 (Sidney Gilchrist Thomas et Percy Carlyle Gilchrist de déphosphoration de la fonte et Siemens-Martin. Ces découvertes, permettant la fabrication en masse d'un acier de « qualité » (pour l'époque), participent à la Révolution industrielle. Voir l'article détaillé : Histoire de la production de l'acier.

Fabrication de l'acier

L'acier s'élabore actuellement de deux manières :
- dans un haut-fourneau, à partir du minerai de fer et de coke avec réduction du carbone dans un convertisseur ;
- dans un four électrique, à partir d'acier de récupération ; on parle d'acier de recylage ou d'acier électrique. acier électrique

Usine d'agglomération

Le minerai de fer est préparé par broyage et calibration en grains qui s'agglomèrent entre eux. L’aggloméré obtenu est concassé puis chargé dans le haut fourneau avec du coke. Le coke est un combustible obtenu par distillation (gazéification des composants indésirables) de la houille dans le four de la cokerie.

Haut fourneau

On extrait le fer de son minerai. Minerai et coke solides sont enfournés par le haut. L'air chaud (1200 °C) insufflé à la base provoque la combustion du coke (carbone presque pur). L'oxyde de carbone ainsi formé va "réduire" les oxydes de fer, c'est-à-dire leur prendre leur oxygène et, de ce fait, isoler le fer. Il se chargera en carbone au fur et à mesure de sa descente dans le haut-fourneau et se transformera en fonte.

Convertisseur à l'Oxygène

On y convertit la fonte en acier. La fonte en fusion est versée sur un lit de ferraille. On brûle les éléments indésirables (carbone et résidus) contenus dans la fonte en insufflant de l'oxygène pur. On récupère les résidus (laitier d'aciérie). On obtient de l'acier liquide sauvage, qui est versé dans une poche. Il est appelé acier sauvage, car, à ce stade, il est encore imparfait.

Coulée

Coulée continue

L'acier liquide est coulé dans une lingotière en cuivre de section carrée, rectangulaire ou ronde (selon le demi-produit fabriqué). Le métal commence à former une peau solide dans la lingotière violemment refroidie à l'eau. tiré vers le bas par un jeu de rouleaux, il achève de se solidifier. A la base de l'installation, on extrait une barre solide, carrée, rectangulaire ou ronde, qui est découpée en tronçons de la longueur désirée.

La coulée en lingots

La coulée peut être également faite en lingotière. L’acier est coulé et solidifié dans des moules en fontes : les lingotières. Une fois la solidification terminée, les lingots sont démoulés. Après un réchauffage à 1200°C, ils sont écrasés dans un gros laminoir pour être transformés en :
- Brames, ébauches de produits plats (slabbing) , :
- Blooms, futurs produits longs (blooming).

Laminage

Laminage des produits plats : de la brame à la tôle

La brame est réchauffée dans un four pour rendre le métal plus malléable, donc plus facile à étirer et à mettre en forme. L'ébauche est ensuite amincie par écrasements progressifs entre les cylindres du laminoir.

Laminage des produits longs

Les blooms ou billettes issues de la coulée en lingots sont transformés en poutrelles, profilés, rails, barres ou fils.

Laminage à froid

Le laminage s'effectue à chaud. Certains produits plats subissent ensuite un amincissement complémentaire, effectuée par laminage à froid. Ils peuvent également être revêtus pour protéger le métal contre l'oxydation.

Composition des aciers

On distingue plusieurs types d'aciers selon le pourcentage de carbone qu'ils contiennent :
- les aciers hypoeutectoïdes (de 0,025 à 0,8 % de carbone) qui sont les plus mous ;
- les aciers eutectoïdes (0,8 % de carbone) ;
- les aciers hypereutectoïdes (de 0,8 à 1,7 % de carbone) qui sont les plus durs ; Remarque: on voit souvent des indications comme quoi le fer contenu dans les aciers aurait une structure cristalline différente. Ceci est vrai, mais est seulement fonction de la température :
- en dessous de 721 °C et au-dessus de 1 400 °C le fer (fer α) a une structure cristalline cubique à corps centré (structure cristalline à température ambiante) ;
- entre 721 °C et 950 °C jusqu'à 1 400 °C le fer (fer γ) a une structure cristalline cubique à faces centrées ; diagramme de phase fer-carbone, permettant de visualiser conditions d'existence des formes d'acier
Diagramme de phase fer-carbone, permettant de visualiser conditions d'existence des formes d'acier Sur ce diagramme, on parle d'acier jusqu'à 1,7 % en masse de carbone (limite de la zone d'austénite), mais on peut avoir des aciers contenant plus de carbone lorsque l'on ajoute des éléments d'alliage. Le carbone provient du procédé de réduction du minerai, qui se fait avec du charbon dans un haut-fourneau. Selon les propriétés désirées, on ajoute ou on enlève des éléments d'alliage :
- le bore renforce la cohésion des joints de grains, on en ajoute parfois en faible teneur (quelques centaines de ppm en masse) ;
- le soufre fragilise l'acier, par précipitation de sulfures aux joints de grains, on l'enlève donc lors de l'élaboration ;
- le nickel et le chrome protègent de la corrosion en venant former une couche passive, ils sont donc présents dans les aciers dits « inoxydables » ;
- mais aussi le magnésium, l'aluminium, le silicium, le titane, le manganèse, le cobalt, le zinc, l'yttrium...

Différentes « familles » d'aciers

Il existe des aciers faiblement alliés, à faible teneur en carbone, et au contraire des aciers contenant beaucoup d'éléments d'alliage (par exemple, un acier inoxydable typique contient 10 % de nickel et 18 % de chrome en masse).

Propriétés des aciers

Ils ont un module de Young d'environ 200 GPa, indépendamment de leur composition. Les autres propriétés varient énormément en fonction de leur composition, du traitement thermo-mécanique et des traitements de surface auxquels ils ont été soumis. Le traitement thermo-mécanique est l'association :
- d'un traitement thermique, sous la forme d'un cycle chauffage-refroidissement (trempe, revenu...)
- d'un traitement mécanique, une déformation provoquant de l'écrouissage (laminage, forgeage, tréfilage...). Le traitement de surface consiste à modifier la composition chimique ou la structure d'une couche extérieur d'acier. Cela peut être :
- une réaction en phase liquide (chromatation, carburation, nitruration en bain de sel, galvanisation...) ;
- une réaction en phase gazeuse (nitruration en phase liquide) ;
- une projection d'ions (implantation ionique) ;
- un recouvrement (peinture, zingage). Voir aussi l'article détaillé traitements anti-usure.

Économie

Entreprises productrices

Entreprises productrices : Arcelor, JFE, Nippon Steel, Posco, Ispat, Corus, ThyssenKrupp AG, Bao steel, Riva, Sumitomo, Mittal Steel, Erasteel.

Évolution de la fabrication d'acier pendant le

Erasteel Définition :
Acier brut : acier liquide ou acier sous forme de demi-produit (brame, billette ou blooms). Il ne s'agit pas de produits finis (tôle, fil...).

Répartition géographique de la fabrication

Erasteel Source : International Iron & Steel Institut (http://www.worldsteel.org/)

Répartition géographique de la consommation

Erasteel Les chiffres de consommation sur dix ans montre une très forte augmentation de la demande d'acier par la Chine. En 2004, la demande chinoise entraîne des fortes augmentations de prix de l'acier (de 20 à 50 %). Elle crée également des tensions pour l'approvisionnement. Un fait symptomatique, le fabricant automobile japonais Nissan, a fermé pendant une semaine (du 29 novembre au 8 décembre 2004) trois usines sur les quatre qu'il possède au Japon à cause de rupture d'approvisionnement en acier (et probablement d'une politique d'achat trop agressive). Ces fermetures ont entraîné un déficit de fabrication de vingt cinq mille voitures soit une perte de quarante quatre millions d'euro.
- Pays producteurs
- Usines productrices
- Restrictions américaines en 2002, levées en décembre 2003.

Utilisation

L'acier a de nombreuses applications dans l'automobile, la construction, l'emballage (boîtes de conserve)...

Recyclage

L'acier est facilement récupérable au milieu d'autres déchets au moyen d'un tri magnétique. Son caractère magnétique lui permet en effet d'être attiré par un aimant. L'acier est recyclable à l'infini. Le recyclage permet de faire des économies de minerai, d'eau et d'énergie.

Liens externes

- [http://www.ffacier.org/pages/rubriques-ffa/lacier/questce/questce.htm Qu'est-ce que l'acier ?], un article de la [http://www.ffacier.org/ Fédération française de l'acier]
- [http://www.eleves.ens.fr/home/robin/histoire/contemp/siderurgie.html La sidérurgie de 1850 à nos jours], un article du [http://www.eleves.ens.fr/ site des élèves] de l'ENS Catégorie:Alliage Catégorie:Acier Catégorie:Matériau de construction ja:鋼 simple:Steel

Acier inoxydable

Les aciers inoxydables jouent un grand rôle dans d'innombrables domaines : vie quotidienne, industrie mécanique, agroalimentaire, chimie, transports, médecine et chirurgie, etc. Comme les autres aciers, ce sont des alliages de fer et de carbone auquel on vient ajouter du chrome et d'autres éléments, notamment le nickel, mais aussi parfois le molybdène et le vanadium, afin d'améliorer la résistance à la corrosion.

Rappels sur la corrosion

Les phénomènes de corrosion des métaux sont surtout de nature électrochimique. En présence d'une solution de type électrolyte, le potentiel métal-solution varie selon les points de la surface et de ce fait, des courants électriques apparaissent et provoquent l'endommagement du métal. La résistance à la corrosion dépend de la valeur de ces potentiels et surtout de leur répartition sur les surfaces. Toutes les hétérogénéités donnent naissance à des couples électriques, à commencer par celles qui résultent des différences de structure et de composition des microcristaux qui constituent le matériau lui-même. D'autres hétérogénéités sont dues à la présence de soudures, de rivets, de façonnages locaux entraînant un écrouissage (dans les tôles pliées par exemple), mais aussi au frottement contre des pièces antagonistes ou même à de simples rayures. A chaud, la diffusion des agents corrosifs dans l'épaisseur du métal peut compliquer encore le problème. La lutte contre la corrosion est une préoccupation constante dans beaucoup de domaines industriels. Une solution relativement simple consiste à recouvrir la surface à protéger par un matériau insensible au milieu agressif, matériau qui peut être métallique ou non. Les peintures, les vernis, certains traitements de surface, les revêtements métalliques de plomb, de zinc, de nickel, de chrome, etc. peuvent être souvent utilisés avec succès. Il est possible également de remplacer les métaux par d'autres matériaux de plus grande inertie chimique comme le graphite, la céramique, le verre, les matières plastiques, etc.

Généralités sur les aciers inoxydables

Composition des aciers inoxydables

(Analyse Chimique en % pondéral) La plupart des aciers inoxydables utilisés sont conformes à des normes :
- Européennes (Norme EN 10088 en particulier)
- Américaines (Normes de l'AISI) Les normes d'autres pays existent également mais sont peu connues internationalement.

Produits en aciers inoxydables

Les principales formes de produits sont :
- les tôles à chaud et à froid
- les barres
- les fils
- les demi-produits destinés soit à être forgés, soit relaminés

Généralités

En plus de la résistance à la corrosion qui caractérise les matériaux énumérés plus haut, les aciers inoxydables possèdent une qualité déterminante qui est la résistance mécanique. L'élément d'alliage auquel les aciers inoxydables doivent leur principale caractéristique est le chrome. Contrairement à ce que l'on croit généralement, ce métal est très réactif du point de vue chimique et il est en particulier très oxydable, mais son oxyde forme une véritable peau à la fois transparente et protectrice. Allié au fer et au nickel, il provoque la formation d'un composé de surface oxydé capable de ralentir ou même d'arrêter totalement la corrosion. Le chrome et le nickel s'oxydent ainsi : :4 Cr + 3 O₂ → 2 Cr₂O₃ :2 Ni + O₂ → 2 NiO Le terme « inoxydable » est en fait trompeur et très mal choisi ... Comme nous le verrons, il existe de très nombreuses nuances d'acier inoxydables et le choix est parfois difficile, car ils n'ont pas tous le même comportement dans un milieu donné. On les désigne souvent par les pourcentages massiques en nickel et en chrome. Ainsi, un inox 18/10, tel que ceux utilisés en coutellerie, pour les couverts et pour la cuisine en général, contient 18 % en masse de chrome et 10 % en masse de nickel. Cette désignation est en fait très insuffisante car elle ne préjuge en rien de la structure métallurgique ... La teneur en chrome est dans tous les cas d'au moins 12 %. D'autres éléments d'alliage, pour l'essentiel des métaux relativement « nobles » comme le nickel, le molybdène, le cuivre, améliorent encore la résistance chimique, en particulier dans les milieux non oxydants. Les propriétés de résistance de ces alliages ont été découvertes en 1913 lorsque l'on s'aperçut que des échantillons polis en vue d'examens de laboratoire ne subissaient pas d'oxydation. En fait, on peut dire :
- Que les aciers inoxydables ne peuvent être corrodés à froid qu'en présence d'humidité. C'est ainsi qu'ils résistent au chlore, gaz pourtant très corrosif, pourvu que ce dernier soit parfaitement sec.
- L'action des solutions aqueuses est telle que la corrosion électrochimique prend la pas sur la corrosion chimique directe ; la bonne tenue du matériau dépend, comme cela a été écrit plus haut, des potentiels électrochimiques en surface et de leur répartition.
- comme l'aluminium, métal extrêmement oxydable qui se recouvre d'un oxyde protecteur, les aciers inoxydables se comportent de manière active lorsqu'ils viennent d'être usinés, décapés ou polis et de manière passive lorsque les attaques extérieures ont permis de former la « peau » qui les protège.
- une bonne utilisation des aciers inoxydables nécessite donc un métal d'une très grande homogénéité pour éviter des corrosions locales et un passage de l'état actif à l'état passif en tous les points de la surface exposée. Par rapport à une électrode à hydrogène de référence, le potentiel des aciers inoxydables se situe entre le molybdène et le mercure, non loin de l'argent et du platine. Le dépôt de particules ferreuses sur les surfaces d'acier inoxydable est très dangereux en milieu humide, car la rouille sert de catalyseur et la surface finit par se « piquer ».

Types de corrosion des aciers inoxydables

Comme tous les métaux, ces aciers peuvent subir une corrosion chimique uniforme qui attaque les surfaces de manière régulière ; on peut alors mesurer la masse perdue par unité de surface et par unité de temps. D'autres formes de corrosion caractérisent les aciers inoxydables austénitiques et peuvent se révéler très gênantes à l'usage :
- La corrosion intergranulaire, en cheminant entre les microcristaux du métal, finit par désagréger le métal. Elle est liée à la précipitation de carbure de chrome le long des joints. Pour qu'elle se produise, trois conditions doivent être remplies : au moins 0,035 % de carbone, une sensibilisation par un maintien à une température de 400 à 800°, un milieu extérieur acide avec un pouvoir oxydant compris entre deux limites bien définies.
- La corrosion par piqûres n'ést généralement pas due à une hétérogénéité du matériau mais à la présence accidentelle d'une poussière métallique qui, en milieu humide, forme une pile électrique. La surface de l'acier constitue alors la cathode et se corrode. On peut ainsi voir des tôles de 2 mm d'épaisseur se percer en quelques heures. Un milieu à la fois très acide et très oxydant peut produire des effets similaires.
- La Corrosion sous contrainte provoque la mise hors service très rapide des objets qu'elle attaque. Elle est heureusement très rare. Pour qu'elle se produise, il faut que les pièces comportent des parties mises en tension, même faiblement, sous l'effet des contraintes de service ou des effets secondaires des soudures, de l'emboutissage ... et qu'elles soient en outre exposées à un milieu corrosif de type eau impure, solutions de chlorures même très diluées, soude caustique chaude.

Rôle des éléments d'addition

- C'est au chrome et à lui seul que l'on doit la résistance des aciers inoxydables aux agents oxydants.
- Le nickel favorise la formation de structures homogènes de type austénitique, intéressantes pour éviter la corrosion mais à éviter soigneusement dans le domaine du frottement.
- Le molybdène et le cuivre améliorent la tenue dans la plupart des milieux corrosifs, en particulier ceux qui sont acides, mais aussi dans les solutions phosphoriques, soufrées, etc. Le molybdène accroît la stabilité des films de passivation.
- Le tungstène améliore la tenue aux températures élevées des aciers inoxydables austénitiques.
- Le titane doit être utilisé à une teneur qui dépasse le quadruple de la teneur en carbone. Il évite l'altération des structures métallurgiques lors du travail à chaud, en particulier lors des travaux de soudure.

Types d'aciers inoxydables

Les aciers au chrome sont ferritiques et magnétiques à l'état adouci. Certains se comportent comme des aciers spéciaux auto-trempants, d'autres ne se trempent que partiellement ou pas du tout. Les aciers au nickel-chrome sont en général austénitiques et le traitement d'hypertrempe, loin de les durcir, a au contraire la propriété de les adoucir. Il existe d'innombrables nuances appropriées aux usages les plus divers. En ce qui concerne l'usage, on distingue les aciers martensitiques, ferritiques et austénitiques.
- Les aciers martensitiques sont utilisés lorsque les caractéristiques de résistance mécanique sont importantes. Les plus courants titrent 13 % de chrome avec au moins 0,08 % de carbone. D'autres nuances sont plus chargées en additions, avec éventuellement un faible pourcentage de nickel.
- Les aciers ferritiques ne prennent pas la trempe. On trouve dans cette catégorie des aciers réfractaires à haute teneur en chrome (jusqu'à 30 %), particulièrement intéressants en présence de soufre.
- Les aciers austénitiques sont de loin les plus nombreux, en raison de leur résistance chimique très élevée, de leur ductilité comparable à celle du cuivre ou du laiton, et aussi de leurs bonnes caractéristiques mécaniques élevées. Les teneurs en éléments d'addition tournent autour de 18 % de chrome et 10 % de nickel. La teneur en carbone est très basse et la stabilité améliorée par des éléments tels que le titane ou le niobium.
- Les aciers austéno-ferritiques ont des propriétés intermédiaires entre les deux précédentes catégories et parmi eux se trouvent des alliages particulièrement aptes à la soudure et d'autres très résistants à la corrosion intergranulaire. La connaissance des types d'acier est essentielle pour les systèmes constitués d'éléments assemblés mécaniquement ou par soudage, la mise en présence de deux aciers inoxydables trop différents dans un électrolyte peut en effet provoquer des phénomènes de corrosion électrochimique très destructeurs.

Conditions à réunir pour favoriser la résistance à la corrosion

Les facteurs favorables à la lutte contre la corrosion sont également applicables aux aciers inoxydables :
- Les surfaces doivent être décapées pour éliminer tous les oxydes résultant du travail à chaud : laminage, forgeage, traitements thermiques, assemblages par soudure, etc.,
- Ne traiter thermiquement que des pièces propres et sèches, sans traces de graisses, de résidus de produits dégraissants, et surtout sans particules ferreuses. Le nettoyage à l'acide nitrique avant traitement est généralement une excellente solution,
- Supprimer les tensions résiduelles résultant d'un écrouissage à froid, en particulier celles qui résultent de l'emboutissage,
- Éviter, lors de la conception des pièces, de créer des zones difficiles à nettoyer,
- Éviter tous les contacts non indispensables entre les pièces d'acier inoxydables et les autres matériaux, métalliques ou non,
- Plus encore pour les aciers inoxydables que pour les autres métaux, l'état de surface doit être particulièrement soigné car il conditionne l'établissement d'un film passivant.

Influence de divers milieux

- Eaux industrielles : l'eau pure est sans effet mais les chlorures (et dans une moindre mesure beaucoup d'autres sels), même à l'état de traces, sont particulièrement néfastes pour les aciers inoxydables ; les nuances contenant du molybdène sont alors les plus indiquées.
- Vapeur d'eau : normalement sans effet, elle peut toutefois poser des problèmes si elle contient certaines impuretés.
- Atmosphères naturelles, à l'exception des atmosphères marines : elles posent d'autant moins de problèmes que l'acier contient davantage d'éléments nobles et que la surface est mieux polie.
- Atmosphères marines et industrielles : les aciers au chrome s'altèrent très lentement mais on préfère en général utiliser des aciers au molybdène.
- Acide nitrique : il attaque la plupart des métaux industriels mais l'acier inoxydable en général lui résiste particulièrement bien, par suite de la passivation de sa surface : le molybdène n'est intéressant que si l'acide contient des impuretés.
- Acide sulfurique : la résistance dépend beaucoup de la concentration et la présence d'impuretés oxydantes améliore la passivation. D'une manière générale les nuances austénitiques contenant du molybdène sont les meilleures.
- Acide phosphorique : la résistance est généralement bonne mais il faut surveiller les impuretés, en particulier l'acide fluorhydrique.
- Sulfites acides : la corrosion peut être catastrophique car ces solutions, que l'on rencontre souvent dans les papeteries, comportent beaucoup d'impuretés ; là encore les alliages au molybdène sont préférables.
- Acide chlorhydrique : la corrosion augmente régulièrement au fur et à mesure que la concentration augmente, l'association est donc à éviter.
- Acides organiques : ils ne sont généralement pas aussi corrosifs que les acides minéraux et ceux que l'on rencontre dans l'industrie alimentaire (acides acétique, oxalique, citrique, etc.) sont pratiquement sans effet.
- Solutions alcalines : les solutions froides n'ont pratiquement pas d'action mais il n'en est pas de même pour les solutions concentrées et chaudes.
- Solutions salines : le comportement est généralement assez bon, sauf en présence de certains sels comme les chlorures ; les nitrates au contraire favorisent la passivation et améliorent la tenue.
- Produits alimentaires : il n'y a généralement aucun problème de corrosion sauf avec certains produits qui contient des composants sulfureux naturels ou ajoutés, comme la moutarde et les vins blancs.
- Produits organiques : ils sont généralement sans action sur les aciers inoxydables, saufs s'ils sont chlorés : les colles, savons, goudrons, produits pétroliers, etc. ne posent aucun problème.
- Sels et autres produits minéraux fondus : les produits alcalins corrodent tous les aciers inoxydables mais les nitrates, cyanures, acétates, ... n'attaquent pas les aciers inoxydables. La plupart des autres sels et des métaux fondus produisent des dégâts rapides.

Mise en œuvre des aciers inoxydables

Problèmes particuliers du travail à chaud

Par rapport à d'autres matériaux métalliques, les aciers inoxydables possèdent certaines propriétés particulières dont il faut tenir compte lors de la mise en forme :
- Ils sont très mauvais conducteurs de la chaleur,
- Leur résistance mécanique est élevée, surtout dans le cas des austénitiques,
- Le grain tend à grossir à chaud et ne peut être régénéré que par corroyage,
- Le travail doit être suivi d'un recuit et d'un décapage permettant de profiter de la résistance à la corrosion. Les pièces massives doivent donc être chauffées lentement jusqu'à environ 800°C avant d'être portées plus rapidement à la température de travail, qui se situe aux alentours de 1000°C. Il faut éviter avant tout la décarburation des aciers martensitiques, le maintien prolongé à haute température des aciers ferritiques et des aciers austénitiques, dont le grain grossit facilement et se révèle difficile ou parfois même impossible à régénérer. Le refroidissement rapide à l'eau, après travail, est souvent préconisé.

Traitements thermiques

C'est le plus souvent sous forme de tôles ou de tubes que l'on utilise les aciers inoxydables, et dans ce cas on est souvent obligé de pratiquer un recuit d'adoucissement après des opérations telles que l'emboutissage, pour éviter le maintien de contraintes résiduelles trop élevées. Le dégraissage avant traitement doit être particulièrement soigné, les atmosphères oxydantes sont les plus indiquées et les atmosphères carburantes doivent être proscrites. Les aciers martensitiques trouvent leur principale utilisation en construction mécanique, sous forme de pièces massives. Pour obtenir la résistance voulue, ils sont généralement trempés puis revenus. L'adoucissement s'impose généralement après l'écrouissage résultant du travail à froid. Le revenu abaissant la résistance à la corrosion, il vaut mieux utiliser une nuance moins riche en carbone qui diminue l'intensité de la trempe et permet d'éviter un revenu à trop haute température. Les aciers ferritiques ne prennent pas la trempe mais il faut souvent les recuire, par exemple entre deux passes d'emboutissage ou en cas de soudure. Un trop long maintien à température élevée engendre une certaine fragilité par suite du grossissement du grain. Les aciers austénitiques et austéno-ferritiques sont adoucis par un traitement à haute température, de 900°C jusqu'à 1150°C, suivi d'un refroidissement aussi rapide que possible. La résistance à la corrosion, particulièrement à sa forme intergranulaire, nécessite de pratiquer autant que possible un traitement d'hypertrempe. La détente des tensions internes peut se faire à température relativement basse, environ 400 ou 450°C. Les aciers inoxydables à durcissement structural nécessitent des traitements particuliers selon les nuances.

Formage à froid

Toutes les techniques habituelles du travail à froid sont applicables aux aciers inoxydables et donc aux pièces obtenues à partir de tôles ou de fils que l'on peut trouver dans d'innombrables objets d'usage courant. Les aciers inoxydables sont relativement durs et cette dureté s'élève par écrouissage, au fur et à mesure qu'on les déforme. Ce phénomène est particulièrement marqué pour les aciers asténitiques. Les aciers ferritiques s'écrouissent moins mais l'allongement qu'on peut leur imposer est plus faible. Le « retour élastique » après formage est beaucoup plus grand que pour les aciers doux « ordinaires ». La lubrification entre les pièces en cours de formage et les outils est essentielle mais ne pose pas de problèmes particuliers pour la plupart des opérations. Toutefois, pour les pièces à caractère décoratif il faut faire attention à la formation de défauts superficiels par suite d'un grippage intempestif. L'emploi d'outils en acier trempé, en fonte méhanite ou encore en cupro-aluminium, ainsi que les protections par des vernis pelables ou des feuilles plastiques constituent souvent une bonne solution. L'écrouissage diminue la résistance à la corrosion et crée parfois un magnétisme résiduel. Un recuit permet de restaurer les structures. Le pliage à la presse ou à la molette ne présente pas de difficulté particulière. L'emboutissage nécessite des machines deux fois plus puissantes que celles qui servent pour l'acier doux. La pression exercée par les serre-flans doit être suffisante pour éviter les plissements mais pas trop pour éviter les déchirures. Les fontes alliées au nickel-chrome donnent les meilleurs outillages, les feuilles minces peuvent être conformées dans des matrices en alliage cuivre-zinc. Les congés doivent avoir un rayon ni trop petit, ni trop grand, pour éviter à la fois un écrouissage excessif et les plissements, on prend en général entre 5 et 10 fois l'épaisseur des flans. La lubrification s'effectue avec tous les lubrifiants classiques, solutions savonneuses, huiles solubles ou non, avec dans les cas difficiles des ajouts de lubrifiants solides ou de matières chimiquement actives : plomb, talc, graphite, bisulfure de molybdène, huiles sulfurées ou sulfochlorées, additifs phosphorés, ... Les recuits se font de préférence en atmosphère oxydante et autant que possible aussitôt après l'emboutissage. Le repoussage ne pose pas de problème particulier, les précautions à prendre sont les mêmes que pour l'emboutissage, les meilleurs outils sont en acier cémenté.

Assemblage des aciers inoxydables

Soudage et brasage

Les méthodes classiques de soudage des aciers doux restent valables dans l'ensemble ; on recherche naturellement des soudures saines, sans porosités, dotées d'une bonne résistance mécanique, mais ici il faut en outre qu'elles conservent les qualités de résistance à la corrosion qui sont celles des matériaux de base. Il faut avant tout limiter dans toute la mesure du possible les pertes en chrome, en raison du rôle essentiel de cet élément qui, rappelons-le, est très oxydable. On protège donc les cordons de soudure par divers moyens, le laitier d'enrobage des électrodes, une flamme de chalumeau neutre, ou encore une atmosphère de gaz inerte (argon par exemple). Comme pour les traitements thermiques il faut soigneusement dégraisser les pièces et proscrire tout ce qui pourrait produire une carburation du métal.
- Les aciers martensitiques se prêtent mal au soudage.
- Les aciers ferritiques tendent à devenir fragiles et doivent impérativement être recuits après soudure si l'on veut bénéficier de bonnes caractéristiques mécaniques.
- Les aciers austénitiques sont les plus aptes au soudage mais il faut choisir avec soin le métal d'apport des baguettes ou des électrodes. On a toujours intérêt à privilégier les méthodes qui limitent dans le temps et dans l'espace la fusion du métal : le soudage par résistance (par points, à la molette, par étincelage) donne d'excellents résultats et il ne faut pas oublier le brasage, qui ne provoque aucune fusion de l'acier lui-même. Le « soudage » à l'étain donne de très bons résultats à condition que les pièces soient très soigneusement nettoyées et que l'on élimine soigneusement toute trace de décapant à la fin de l'opération. Les brasures à l'argent donnent des joints très résistants mais les brasures au cuivre et à l'étain sont déconseillées car elles introduisent une certaine fragilité du métal de base.le meilleur moyen pour souder l'inox reste la soudure sous atmosphere inerte (argon) avec poste a souder de type mig.la bulle d'argon autour du point de fusion empeche l'apport de carbonne contenu dans l'air ce qui modifierai considerablement les propriétées de l'inox en fusion;(perte de sa ductilité, corosion.)

Rivetage et boulonnage

Les rivets en acier donnent des joints bien serrés en raison de leur coefficient de dilatation élevé. Au-dessous de 5 mm on peut riveter à froid. L'étanchéité est généralement moins bonne que lorsque l'on rivète des aciers ordinaires, en raison de l'absence de rouille. Il est bien entendu conseillé de ne pas « marier » les métaux de façon disparate, afin d'éviter la corrosion électrochimique que cela ne manquerait pas de provoquer. La visserie et la boulonnerie en acier inoxydable s'impose donc tout naturellement.

Usinage

Du point de vue de l'usinage les aciers inoxydables peuvent être classés en deux catégories :
- Les aciers ferritiques et surtout martensitiques s'usinent pratiquement de la même manière que les aciers de construction classiques de même dureté, il est cependant conseillé de réduire légèrement les vitesses de coupe.
- Les aciers austénitiques se distinguent des aciers de construction ordinaire par leur faible limite d'élasticité, leur allongement important avant rupture et leur forte apritude à l'écrouissage, ce qui oblige à modifier les conditions d'usinage dans des proportions parfois très importantes. D'une manière générale il faut utiliser des machines plus puissantes, très rigides, ne vibrant pas, et fixer très énergiquement les pièces que l'on veut travailler. On privilégiera les fortes profondeurs de passe à des vitesses relativement faibles. Les angles de coupe doivent être les plus grands possibles pour accentuer la solidité des arêtes et faciliter l'évacuation de la chaleur. Les liquides de coupe jouent un rôle particulièrement important dans le cas des aciers austénitiques. Une très forte onctuosité (capacité d'un lubrifiant à se fixer solidement aux parois par suite de divers phénomènes d'adsorption) est nécessaire : on utilisera donc des huiles minérales soufrées ou sulfochlorées additionnées éventuellement de corps gras comme l'huile de ricin ou de colza.

Découpage

Les aciers ferritiques et martensitiques se travaillent comme les aciers courants, mais pas les austénitiques. Ceux-ci ont une forte propension au grippage et il faut veiller à la bonne dépouille latérale des scies et des poinçons ; la puissance des machines doit être nettement plus élevée. Dans tous les cas on veillera à bien éliminer les parties endommagées, particulièrement dans le cas de découpage au chalumeau.

Traitements de surface

Décapage et passivation

Il faut avant tout éliminer toute la calamine, les particules ferreuses plus ou moins adhérentes à la suite du passage dans les outillages de fabrication ou du brossage à la brosse métallique, les résidus d'outillages abrasifs (surtout s'ils ont auparavant servi à travailler des aciers ordinaires). Le décapage chimique et le sablage sont vivement conseillés. Il faut toujours veiller à ce que les pièces que l'on met en service soient convenablement passivées, ce qui peut se faire si on les abandonne suffisamment longtemps à l'air ou si on les oxyde chimiquement pour gagner du temps.

Meulage et polissage

Pour éviter la contamination des surfaces, les outils de meulage et de polissage doivent autant que possible être réservés au travail des aciers inoxydables. Les pellicules graisseuses qui se forment souvent au cours de ces opérations doivent être soigneusement éliminées car elles isolent le métal et empêchent sa passivation. Le polissage est indiqué seulement dans les cas où il peut réellement améliorer l'état de surface, on peut souvent s'en passer pour les tôles laminées à froid. Autant que possible on soignera la qualité des soudures pour que l'on n'ait pas besoin de les parachever par meulage, car cette opération diminue leur résistance. Le polissage électrolytique provoque généralement moins de pertes de matière que le polissage mécanique. Cependant il doit être conduit selon des prescriptions très strictes pour donner de bons résultats.

Entretien

Dans beaucoup de cas un nettoyage au savon suffit. Il existe des détersifs appropriés mais rien ne vaut en fin de compte l'acide nitrique qui élimine les dépôts et laisse une surface très bien passivée

Voir aussi

Catégorie:Alliage Catégorie:Acier ja:ステンレス鋼

Nickel

Le nickel est un élément chimique, de symbole Ni et de numéro atomique 28.

Caractéristiques notables

Le nickel est un métal blanc argenté qui possède un éclat poli. Il fait partie du groupe du fer. C'est un métal ductile (malléable). On le trouve sous forme combinée au soufre dans la millérite, à l'arsenic dans la niccolite. Grâce à sa résistance à l'oxydation et à la corrosion, il est utilisé dans les pièces de monnaie, pour le plaquage du fer, du cuivre, du laiton, dans certaines combinaisons chimiques et dans certains alliages. Il est magnétique, et est fréquemment accompagné de cobalt. Il est particulièrement apprécié pour les alliages qu'il forme.

Histoire

L'utilisation du nickel est très ancienne, et l'on peut le remonter jusqu'à -3500. Des bronzes trouvés en Syrie possèdent une teneur en nickel jusqu'à 2%. De plus d'anciens manuscrits chinois suggèrent que « le cuivre blanc » était utilisé en Chine entre -1700 et -1400. Toutefois vu que le minerai de nickel était souvent confondu avec celui d'argent, sa connaissance et ses usages ne seront développés que bien plus tard. Le minerai contenant du nickel, la niccolite, était très appréciée pour sa capacité à colorer le verre en vert. En 1751, le Baron Axel Frederik Cronstedt essaya d'extraire du cuivre du Kupfernickel, « cuivre du diable », appelé maintenant niccolite et obtint à la place un métal blanc qu'il appela nickel. La première pièce de monnaie en nickel date de 1881. D'où en anglais le nom nickel pour la pièce de 5 cents. Signalons que le nickel a fait la fortune de la Nouvelle-Calédonie, le territoire possédant à lui tout seul environ 30 % des réserves mondiales.

Santé

L'exposition chronique au nickel un facteur de risque de cancer du poumon, inscrit à ce titre dans les tableaux de maladies professionnelles. Le contact au nickel aurait un effet allergisant chez certaines personnes. Ce métal a été exclu de l'alliage utilisé pour les nouvelles pièces de monnaie européennes.

Production

Chiffres de 2003, en milliers de tonnes de métal contenu dans les minerais et concentrés Source ; L'état du monde 2005, annuaire économique géopolique mondial

Symbolique

Les noces de nickel symbolisent les 28 ans de mariage dans le folklore français.

Expression populaire

L'expression française nickel qui vient de nickel chrome est une connotation de la propreté. Le nickel-chrome est un alliage utilisé pour les soins dentaires et comme matériaux de soudure (source: http://www.atlantic-codental.com/rp2.htm ).

Autres utilisations

Le nickel entre dans la composition de plusieurs familles d'alliages métalliques. En dehors des aciers inoxydables (qui n'appartiennent pas à la famille des alliages de nickel mais à celle des aciers), les alliages de nickels peuvent être classés en trois catégories : Les alliages fer-nickel : ils sont utilisés pour leurs propriétés physiques, parfois étonnantes. Par exemple, l'invar, alliage fer-nickel contenant 36 % de nickel (FeNi36), est quasiment indilatable en-deça de 200°C. Il y est utilisé en cryogénie (cuve des navires méthaniers) ou dans les écrans de téléviseurs cathodiques ("shadow mask"). Les propriétés physiques des alliages fer-nickel mises à profit sont les propriétés magnétiques (alliages à forte perméabilité magnétique, alliages à bas point de Curie, alliages magnétostrictifs), élastiques (alliages à très faible coefficient thermoélastique), ainsi que leurs extraordinaires propriétés de dilatation (alliages "indilatables" ou à dilatation contrôlée) Les alliages cuivre-nickel (cupronickels) : ils présentent une très bonne résistance à la corrosion en milieu acide ou marin, ainsi qu'une bonne aptitude à la mise en forme et au soudage. Les superalliages : c'est ainsi qu'on appelle une famille d'alliages de composition complexe, à base de nickel (ou de cobalt), présentant une excellente résistance à la corrosion sèche à haute température et de très bonnes propriétés mécaniques (limite élastique élevée, résistance au fluage). Ce sont des matériaux de choix pour les turboréacteurs (aéronautique). Le développement de ces alliages a accompagné celui des moteurs d'avions depuis le milieu du 20ème siècle. Le nickel est aussi utilisé dans la cathode des accus Nickel-Cadmium et Nickel-Métal Hydrure.

La pièce de monnaie

Le «nickel» désigne la pièce de cinq cents aux États-Unis.

Lien externe

Un dossier consacré au nickel en Nouvelle-Calédonie sur le site des [http://www.info.lnc.nc/nickel/ Nouvelles calédoniennes]. Catégorie:Élément chimique Catégorie:Métal de transition ja:ニッケル th:นิกเกิล

Molybdène

Le molybdène est un élément chimique, de symbole Mo et de numéro atomique 42.

Histoire

Le molybdène (du grec molybdos, signifiant « qui ressemble au plomb ») n'existe pas à l'état natif, et ses composés naturels ont été confondus jusqu'au avec des composés d'autres éléments tels que le carbone ou le plomb. En 1778 Carl Wilhelm Scheele réussit à séparer du molybdène du graphite et du plomb, et isole l'oxyde de molybdène de la molybdénite. En 1782 Peter Jacob Hjelm obtient un métal impur en réduisant l'oxyde de molybdène par le carbone. Le molybdène ne fut que très peu utilisé en dehors du laboratoire jusqu'à la fin du , quand l'aciériste français Schneider remarqua les propriétés des alliages d'acier au molybdène, afin de les utiliser pour la réalisation de blindages.

Propriétés

Le molybdène est un métal de transition. Le métal pur est d'aspect blanc métallique et il est très dur.

Utilisation

- L'addition d'une faible quantité de molybdène durcit l'acier. Plus des deux tiers de la production de molybdène est utilisé dans les alliages. L'utilisation du molybdène grimpa en flèche pendant la Première Guerre mondiale, lorsque la demande pour le tungstène rendirent celui-ci rare et que les alliages haute résistance étaient très demandés. :Le molybdène est utilisé jusqu'a nos jours dans les alliages haute résistance et les aciers haute température. Des alliages spéciaux contenant du molybdène, comme l'Hastelloy ®, sont résistants et ne se corrodent pas à température élevée.
- Le molybdène est utilisé dans certaines partie d'avions et de missiles, ainsi que comme filament. On utilise aussi le molybdène comme catalyseur, particulièrement dans l'industrie petrolière pour éliminer les composés organiques soufrés du pétrole.
- Le ⁹⁹Mo est un radioisotope utilisé dans l'industrie, en tant que précurseur du ⁹⁹Tc.
- Les oranges de molybdène sont des pigments de la gamme de l'orange moyen au rouge-orangé vif, utilisés dans les peintures, les encres, les plastiques et les caoutchoucs.
- Le disulfure de molydbène est un bon lubrifiant, particulièrement à haute température. Le molybdène est un élément important pour l'alimentation des plantes et on le trouve dans certains enzymes comme la xanthine oxydase.

Gisements

Bien que l'on trouve du molybdène dans des minéraux tel que la wulfénite (MoO₄Pb) ou la powellite (Ca MnO₄), la principale source commerciale de molybdène est la molybdénite (MoS₂). Le molybdène est miné directement et est aussi un sous-produit de l'exploitation minière du cuivre ; la concentration de molybdène dans ce minerai est comprise entre 0,01 et 0,5 %. Près de la moitié de la production minière du molybdène provient des États-Unis. Catégorie:Élément chimique Catégorie:Métal de transition ja:モリブデン th:โมลิบดีนัม

Vanadium

Catégorie:Élément chimique catégorie:Métal de transition Le vanadium est un élément chimique, de symbole V et de numéro atomique 23. C'est un métal rare, mou et ductile. On le trouve dans certains minerais et est principalement utilisé dans les alliages.

Caractéristiques notables

Le vanadium est un métal blanc, brillant, qui est mou et ductile. Il possède une bonne résistance à la corrosion par les composés alcalins, ainsi qu'aux acides chlorhydrique et sulfurique. Il s'oxyde rapidement à environ 933K. Le vanadium possède une bonne force structurelle ainsi qu'une faible section efficace d'interaction avec les neutrons de fission, ce qui le rend utile dans les applications nucléaires. C'est un intermédiaire entre les métaux et les non-métaux car il présente à la fois des caractéristiques acide et basique. Les états d'oxydation commun du vanadium sont +2, +3, +4 et +5. Une expérience populaire faite en réduisant du vanadate d'ammonium avec du zinc métallique, permet de démontrer par calorimétrie les quatre états d'oxydation du vanadium. Un état d'oxydation +1 existe mais est plus rarement rencontré.

Utilisations

Environ 80% du vanadium produit est utilisé dans le ferrovanadium et comme additif dans l'acier. Autres utilisations:
- Pentoxyde de vanadium (V₂O₅) est utilisé dans les céramiques et comme catalyseur ; c'est aussi un des gaz responsables de la corrosion chaude (fluxage).
- Le vanadium est utilisé dans certain alliage d'acier inoxydable comme par exemple pour l'acier chirurgical.
- Mélangé à l'aluminium et au titane on l'utilise dans la fabrication des moteurs de jet.
- Des composés de vanadium sont utilisé comme catalyseur pour la synthèse de l'acide sulfurique ou de l'anhydre maléique.

Histoire

Le nom vanadium vient de Vanadis, le nom dans la mythologie scandinave de la déesse de la beauté, car celui-ci présente des composés chimique très colorés. Il a été découvert par Andres Manuel del Rio un minéralogiste espagnol à Mexico en 1801. Il le baptisa alors « plomb brun » (maintenant appelé vanadinite). Lors de ses expériences, il découvrit que cette couleur provenait de trace de chrome, et renomma alors l'élément panchromium. Il le rebaptisa encore une fois plus tard érythronium, car la plupart des sels devenaient rouges lorsqu'ils étaient chauffés. Un chimiste français déclara alors que le nouvel élément de del Rio n'était que du chrome impur. Del Rio se rangea lui-même aux conclusions de celui-ci. En 1831, un suédois du nom de Nils Gabriel Sefström, redécouvrit le vanadium dans de nouveau oxyde qu'il trouva en travaillant sur des minerais de fer. Plus tard la même année Friedrich Wöhler confirma les travaux de del Rio. Le vanadium métallique fut isolé par Henry Enfield Roscoe en 1867. Celui-ci réduisit du chlorure de vanadium (VCl₃) avec du dihydrogène.

Rôle biologique

En biologie, l'atome de vanadium est un composant essentiel de certaines enzymes. Les Tunicates (Urochordés) ont une concentration de vanadium un million de fois supérieure à l'eau où ils se trouvent. Les rats et les poulets en ont besoin d'une quantité infinitésimale pour éviter des déficiences dans la croissance et la reproduction.

Occurrence

On ne trouve pas de vanadium libre dans la nature, mais on le trouve sous forme liée dans au moins 65 minéraux comme la patronite (VS₄), la vanadinite (Pb₅(VO₄)3Cl), et la carnotite (K₂(UO₂)₂(VO₄)₂.3H₂O). Le vanadium est aussi présent dans la bauxite, ainsi que dans le carbone contenant des dépôts comme le pétrole, le charbon, le bitume. Le spectre du vanadium a aussi été détecté dans la lumière du soleil ainsi que dans celle de certaines étoiles.

Isotopes

La vanadium dans la nature n'est présent que sous la forme d'un seul isotope le vanadium 51. ja:バナジウム th:วาเนเดียม

Bronze

Le bronze est le nom générique des alliages de cuivre et d'étain. Les bronzes sont normalement composés de plus de 60% de cuivre et contiennent en outre des proportions variables d'aluminium, plomb, béryllium, manganèse et tungstène, accessoirement du silicium et du phosphore, mais pas de zinc en quantité notable (ne pas confondre avec le laiton). Leurs caractéristiques principales sont une bonne résistance à l'usure et à la corrosion et une bonne conductivité électrique. On les utilise souvent comme matériau de frottement en face de l'acier. Ces alliages ont été pour la première fois utilisés pendant l'Âge du bronze pour fabriquer des outils, des armes et des armures plus robustes et résistants que leurs prédécesseurs en cuivre ou en pierre. Pendant l'âge de bronze, de l'arsenic était souvent ajouté au bronze (principalement sous forme d'impuretés) ce qui en augmentait la dureté.

Les alliages

A part quelques exception, les bronzes contiennent entre trois et vingt pour cent d'étain.

Les bronzes binaires cuivre-étain

Les alliages de cette famille ne contiennent que du cuivre et de l'étain. On distingue deux types basés sur les phases :
- les bronzes ne contenant que de la phase alpha (α) : jusqu'à environ 16% d'étain
- les bronzes contenant de la phase alpha (α) et delta (δ). Les premiers sont des alliages pour corroyage. Leurs caractéristiques mécaniques augmentent avec le taux de corroyage et avec la teneur en étain. Les deuxièmes sont des alliages de fonderie. Les bronzes utilisés pour la fabrication des cloches contiennent entre 20 et 25 % d'étain. C'est la phase delta qui donne la sonorité. Cette phase est dure. Les bronzes à miroir sont composés de 30 à 35% d'étain.

Les bronzes avec éléments d'addition

Dans certains alliages on ajoute : du phosphore, du zinc, du plomb. Le phosphore permet d'augmenter les caractéristiques mécaniques. Le zinc augmente la coulabilité ainsi que la malléabilité de l'alliage. Le plomb (jusqu' 6%) permet une meilleure usinabilité. Les bronzes utilisés pour les pièces de frottement peuvent contenir jusqu'à 30% de plomb.

Symbolique

Les noces de bronze symbolisent les 22 ans de mariage dans le folklore français.

Voir aussi

- Âge du bronze
- Bronze d'art
- Matériau
- Bronze, rivière de la Haute-Savoie, affluent de l'Arve. Catégorie:Alliage ja:青銅 ko:청동

Étain

Etain Etain L'étain est un élément chimique, de symbole Sn et de numéro atomique 50. C'est un métal gris-argent, malléable, moyennement ductile à température ambiante. Le nom d'origine latine « stannum » ou « stagnum » fut d'abord utilisé pour un mélange d'argent et de plomb. =Caractéristiques= L'étain est un métal hautement cristallisé qui 'crie' ou 'pleure' lorsqu'on en plie une barre (rupture des liaisons cristallines).
Il résiste à la corrosion par l'eau de mer et l'eau douce, mais peut être attaqué par les acides forts. =Histoire= L'étain était déjà connu dans l'Antiquité, sur toute la planète. Le bronze, alliage de cuivre et d'étain, était connu antérieurement. En Mésopotamie, à Ur, on a trouvé des objets en bronze datés de 5000 ans avant Jésus-Christ. Jules César a décrit l'exploitation de minerais d'étain dans les mines de Cornouailles (Grande-Bretagne). =Le bronze= Le bronze est le premier alliage qui a été réalisé et utilisé par l'homme.
Son influence était si grande qu'on a désignée une période en se référant à cet alliage : « l'âge du bronze » (d'environ 2000 à 800 av J.-C.).
Le nom « bronze » vient de Brindisi, ville d'Italie. =Utilisations=

Sous forme d'étain

- Boîtes de conserve : sont réalisées en revêtant de l'acier d'une mince couche d'étain, généralement par électro-déposition, le tout étant ensuite verni.
- Soudure : Le métal d'apport est constitué par un alliage, souvent d'étain (à raison de 2 à 63 %) avec le plomb, à bas point de fusion (185 °C). Du fait de la méfiance de plus en plus grande vis-à-vis du plomb, la composition évolue vers des alliages sans plomb, par exemple étain-cuivre ou étain-argent, beaucoup plus chers et nécessitant une température plus élevée (225 °C).
- Monnaies : On incorpore souvent de l'étain dans les pièces de monnaie. Les pièces de 50 cents, 20 cents et 10 cents d'Euro en contiennent 1 %.
- Vaisselle et décoration : généralement en « métal anglais », un alliage d'étain (de 70 à 94 %), d'antimoine (de 5 à 24 %) et de cuivre (jusqu'à 5 %).
- Produit anti-algues : on traite les coques de bateau avec une peinture contenant une substance dérivé du tributylétain (C₄H₉)₃Sn. Ces composés utilisés pour empêcher la fixation des algues sur les coques des navires sont toxiques pour l'environnement, ce qui en fait limiter l'usage actuellement.
- Verre : pour fabriquer le verre plat, le procédé le plus répandu est la flottation sur lit d'étain en fusion (float glass).
- Supraconducteur : l'alliage étain-niobium Nb₃Sn est supraconducteur à des températures relativement « élévées » (température critique de 19°K). Ses performances: densité de courant de 750 A/mm² sous 12 Tesla le désigne comme le successeur du niobium-titane pour les applications à grande échelle.

Sous forme de bronze

- Sculpture : l'alliage noble pour les sculptures est le bronze (environ 80 % cuivre, 20 % étain).
- Robinetterie : utilise un alliage intermédiaire entre le laiton et le bronze qui comprend 10 % d'étain et 3 % de zinc.
- Tuyau d'orgue : utilise un alliage comprenant 77,5 % d'étain, 22 % de plomb et 0,5 % de cuivre. Donne une belle sonorité, résiste bien à la corrosion et garde une belle couleur pour les tuyaux de « montre ».
- Cloche : utilise du bronze contenant entre 21,5 et 24 % d'étain (d'autant plus que la cloche est petite). =Divers=

Symbolique

Les noces d'étain symbolisent les 10 ans de mariage dans le folklore français.

Homonymie

Étain est aussi une commune française de la Meuse. ja:スズ th:ดีบุก

Laiton

Le laiton est un alliage de cuivre et de zinc dans des proportions très variables. Le laiton contient souvent d'autres métaux tels que les plomb, étain, nickel, chrome ou magnésium. Le nickel, en raison de sa résistance à l'oxydation et à la corrosion, est utilisé dans les pièces de monnaie, pour le plaquage du laiton. La corrosion fait apparaître à la surface du laiton une couche appelée vert-de-gris. Ce vert de gris disparait avec le temps sur la peau. Le laiton est connu depuis la préhistoire, les Grecs le connaissaient aussi dans l'Antiquité. Il a été découvert bien avant le zinc. Il ne faut pas confondre le laiton avec le bronze, qui est un alliage de cuivre et d'étain, ni avec la régule, alliage de cuivre et d'antimoine. Le laiton est très facile à usiner mais il est relativement fragile. On l'utilise depuis longtemps pour la fabrication d'instruments de précision, d'éléments décoratifs pour le mobilier, d'instruments de musique, pour la robinetterie, etc. Le laiton est le plus utilisé des alliages de cuivre. C'est l'un des principaux métaux utilisé par l'industrie du décolletage (fabrication de petites pièces tournées en très grandes séries). Les laitons servent aussi de base à la fabrication des alliages à mémoire de forme ou (AMF). Benin City est une ville du Nigeria, célèbre pour son artisanat d'art, notamment d'objets en laiton. La Masse volumique du laiton est de 8400 kg/m3, sa conductivité thermique est d'environ 121 W/(mK) Catégorie:Alliage ja:黄銅 ko:황동 simple:Brass

Zinc

ja:亜鉛 simple:Zinc Catégorie:Élément chimique Catégorie:Métal de transition Catégorie:Métallurgie Le zinc est un élément chimique, de symbole Zn et de numéro atomique 30.

Caractéristiques notables

Le zinc est un métal, moyennement réactif, qui se combine avec l'oxygène et d'autres non-métaux, et qui réagit avec des acides dilués en dégageant de l'hydrogène.
L'état d'oxydation le plus commun du zinc est +2.
Le nom dérive du mot Zinke en ancien allemand, ce qui signifie pointe acérée ou dent, lié à l'apparence du zinc refroidi dans un récipient de coulée.
Exposé à l'air, il forme une mince couche d'oxyde imperméable.

Oligo-élément indispensable à l'homme

Il est présent dans plusieurs centaines d'enzymes, participe aux échanges oxygène - gaz carbonique par les globules rouges.
Si vous en manquez, précipitez-vous sur les noix et noisettes, le pissenlit, l'ail, le lait, la viande, les œufs, le poisson et les légumes. Une carence en zinc rendrait les rats plus agressifs et moins intelligents d'après une étude effectuée par une équipe de nutritionnistes américains en 1975.

Utilisations

La principale utilisation du zinc est la galvanisation des aciers : le dépôt d'une mince couche de zinc en surface de l'acier le protège de la corrosion. La galvanisation consomme 47 % des volumes de zinc utilisés dans le monde. L'acier galvanisé est utilisé dans l'automobile, la construction, l'électroménager, les équipements industriels, ... Le laiton, alliage de cuivre et de zinc et le bronze, alliage de cuivre et d'étain auquel on ajoute parfois du zinc, consomment 19 % du zinc. Les alliages de zinc pour pièces moul�