Exemples d'alliages et leur composition
Un alliage est un mélange d'un métal avec un ou plusieurs autres éléments, généralement d'autres métaux, mais parfois des non-métaux comme le carbone. Les alliages sont habituellement fabriqués en faisant fondre les ingrédients ensemble, et ils ont tendance à être plus durs, plus résistants ou plus résistants à la corrosion que les métaux purs qu'ils contiennent. Voici des alliages courants et leur composition.
- Le bronze — cuivre et étain (souvent environ 12 % d'étain) ; utilisé pour les statues, les cloches et les cymbales.
- Le laiton — cuivre et zinc ; utilisé pour les instruments de musique, les poignées de porte et les raccords de plomberie.
- L'acier — fer avec une petite quantité de carbone (jusqu'à environ 2 %) ; utilisé dans les bâtiments, les ponts et les voitures.
- L'acier inoxydable — fer avec au moins 10,5 % de chrome, souvent avec du nickel ; résiste à la rouille et sert pour les couverts et les éviers.
- La fonte — fer avec environ 2 à 4 % de carbone et un peu de silicium ; dure mais cassante, utilisée pour les poêles et les blocs-moteurs.
- L'argent sterling — 92,5 % d'argent et 7,5 % d'autres métaux, généralement du cuivre ; utilisé pour les bijoux et l'argenterie.
- La brasure — étain avec de petites quantités d'argent et de cuivre (les brasures plus anciennes étaient en étain et plomb) ; fond facilement pour assembler les composants électroniques.
- L'étain d'orfèvrerie (pewter) — surtout de l'étain avec de petites quantités de cuivre et d'antimoine ; utilisé pour la vaisselle et les objets décoratifs.
- L'or blanc — or mélangé à du palladium, du nickel ou de l'argent, souvent plaqué de rhodium ; utilisé en bijouterie.
- Le duralumin — aluminium avec environ 4 % de cuivre, plus du magnésium et du manganèse ; léger et résistant, utilisé en aéronautique.
- Le nichrome — environ 80 % de nickel et 20 % de chrome ; utilisé pour les fils chauffants des grille-pain et des sèche-cheveux.
- L'amalgame dentaire — mercure mélangé à de l'argent, de l'étain et du cuivre ; utilisé pour les plombages dentaires de couleur argentée.
Pourquoi les alliages sont plus résistants que les métaux purs
Dans un métal pur, les atomes sont disposés en couches régulières qui peuvent glisser les unes sur les autres, ce qui rend le métal assez mou et facile à plier. L'ajout d'atomes de taille différente, comme l'étain dans le cuivre ou le carbone dans le fer, perturbe ces couches, qui ne glissent plus aussi facilement. C'est pourquoi le bronze est plus dur que le cuivre et l'acier plus résistant que le fer pur.
Les alliages sont-ils des mélanges ou des composés ?
La plupart des alliages sont des mélanges, car leur composition peut varier : le laiton, par exemple, peut contenir de 5 % à plus de 40 % de zinc. Beaucoup sont des mélanges homogènes appelés solutions solides, bien que certains alliages contiennent aussi de minuscules cristaux de composés, comme le carbure de fer dans l'acier.