7/25/2019 Alliages Et Métaux

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I- Les métaux purs

Les métaux ont une structure cristalline. La liaison métallique entre les atomes est assurée par un

nuage électronique (quelques électrons "libres" par atome).

La structure cristalline est un empilement compact et régulier d'atomes ou d'ions.

Les cristaux des métaux courants appartiennent à l'une des trois structures suivantes :

• la structure cubique centrée CC : les atomes sont aux sommets et au centre d'un cube

pour le fer α , le c rome, le vanadium, le mol!bd ne, le tungst ne #

• la structure cubique à faces centrées CFC : les atomes sont aux sommets et au centre

des $ faces d'un cube pour le fer γ , le cuivre, l'argent, l'or, le nic%el #

• la structure hexagonale voisine de la structure & & pour le bér!llium, le magnésium, le inc et le

titane.

Représentation : Les traits continus et pointillés ne représentent pas des liaisons mais des traits de

construction. our le mod le éclaté, la sp re figure le no!au des atomes métallique # pour le mod le

compact, la sp re figure l'atome métallique sans respecter une éc elle.

Les propriétés mécaniques des métaux dépendent de leur structure cristalline.

• Les métaux qui cristallisent dans les s!st mes & & ou exagonal se déforment

facilement par glissement des plans : ces métaux sont ductiles et malléables .

• Les métaux qui cristallisent dans le s!st me && n'offre pas les m*mes possibilités de glissement :

ils sont plus durs et plus cassants.

La grande importance métallurgique du fer provient, entre autres, de son aptitude à cristalliser dans

deux structures différentes selon les traitements t ermiques subis.

Les corps purs changent d'état à température constante .

La courbe d'anal!se t ermique d'un métal pur présente donc

un palier ori ontal à la température du c angement d'état

p !sique (ici température de solidification).

La structure cubique centrée &&.+xemple : fer α , c rome,

La structure cubique à faces centrées & &.+xemple : fer γ , cuivre, plomb, aluminium

θ-

θ ( &)

temps

-olide

Liquide

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II- Les alliages

/n alliage métallique est un mélange d'au moins deux métaux ou d'un métal avec un non0métal.

Exemples : le bron e est constitué de cuivre et d'étain

le laiton est constitué de cuivre et de inc

La structure des alliages est obtenue la plupart du temps :

• par insertion d'atomes dans la maille du métal (&&, & & ou

exagonale) #

• par substitution d'un atome du métal.

&e sont des solutions solides .

1'autres alliages sont des composés chimiques définis (exemple : la

cémentite) qui présentent une structure cristalline.

Les alliages hétérogènes sont formés par 2uxtaposition de constituants omog nes (métal pur, solution

solide, composé c imique).

L'étude des courbes d'anal!se t ermique permet de distinguer un métal d'un alliage.

Les corps purs c angent d'état à température constante ce qui n'est pas le cas des alliages.

Les alliages ont une température de début i et une température de fin f de changement d'état.

L'intervalle ( θ f 3 θ i) de c angement d'état dépend de la composition de l'alliage.

θf

θi

θ ( &)

temps

-olide

Liquide

-tructure micrograp ique de l'alliage : -n4567 #-b4867 # &u486 7. 9ttaque ital ; 7 (x8<6)