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9 propriétés mécaniques des métaux
Le propriétés mécaniques des métaux Ils comprennent la plasticité, la fragilité, la malléabilité, la dureté, la ductilité, l'élasticité, la ténacité et la rigidité.
Toutes ces propriétés peuvent varier d'un métal à l'autre, permettant leur différenciation et leur classification du point de vue du comportement mécanique.
Ces propriétés sont mesurées lorsqu'un métal est soumis à une force ou à une charge. Les mécaniciens calculent chacune des valeurs des propriétés mécaniques des métaux en fonction des forces qui leur sont appliquées.
De même, les spécialistes des matériaux expérimentent constamment différents métaux dans des conditions multiples, dans le but d’établir leurs propriétés mécaniques.
Grâce à l'expérimentation avec les métaux, il a été possible de définir leurs propriétés mécaniques. Il est important de souligner que, selon le type, la taille et la résistance appliqués à un métal, les résultats qu’il produira varieront.
C'est pourquoi les scientifiques ont souhaité unifier les paramètres des procédures expérimentales afin de pouvoir comparer les résultats obtenus par différents métaux lors de l'application des mêmes forces (Team, 2014).
9 principales propriétés mécaniques des métaux
1- Plasticité
C'est la propriété mécanique des métaux complètement opposée à l'élasticité. La plasticité est définie comme la capacité des métaux à conserver la forme qui leur a été donnée après avoir subi un effort.
Les métaux sont généralement très plastiques, c'est pourquoi, une fois déformés, ils conserveront facilement leur nouvelle forme.
2- Fragilité
La fragilité est une propriété complètement opposée à la ténacité, car elle dénote la facilité avec laquelle un métal peut être brisé une fois qu'il est soumis à un effort.
Dans de nombreux cas, les métaux sont alliés les uns aux autres pour réduire leur coefficient de fragilité et pouvoir tolérer davantage de charges.
La fragilité est également définie comme la fatigue lors des essais de résistance mécanique des métaux.
De cette manière, un métal peut être soumis plusieurs fois au même effort avant de casser et de lancer un résultat probant sur sa fragilité (Materia, 2002).
3- Malléabilité
La malléabilité se réfère à la facilité d'un métal à rouler sans que cela représente une rupture dans sa structure.
De nombreux métaux ou alliages de métaux ont un coefficient de malléabilité élevé, c'est le cas de l'aluminium très malléable ou de l'acier inoxydable.
4- dureté
La dureté est définie comme la résistance d'un métal aux agents abrasifs. C'est la résistance que tout métal doit être rayé ou pénétré par un corps.
La plupart des métaux doivent être alliés dans un certain pourcentage pour accroître leur dureté. C’est le cas de l’or qui, à lui seul, ne serait pas aussi dur qu’il est mélangé au bronze.
Historiquement, la dureté a été mesurée sur une échelle empirique, déterminée par la capacité d'un métal à gratter un autre ou à résister à l'impact d'un diamant.
De nos jours, la dureté des métaux est mesurée à l'aide de procédures standardisées telles que les tests Rockwell, Vickers ou Brinell.
Tous ces tests visent à produire des résultats concluants sans endommager le métal le plus étudié (Kailas, s.f.).
5- Ductilité
La ductilité est la capacité d'un métal à se déformer avant la rupture. En ce sens, c'est une propriété mécanique complètement opposée à la fragilité.
La ductilité peut être exprimée en pourcentage de l'allongement maximal ou en réduction maximale de la surface.
Une manière élémentaire d'expliquer la ductilité d'un matériau peut être sa capacité à être transformé en fil ou en fil. Un métal hautement ductile est le cuivre (Guru, 2017).
6- élasticité
L'élasticité qui se définit comme la capacité d'un métal à retrouver sa forme après avoir été soumis à une force externe.
En général, les métaux ne sont pas très élastiques, c'est pourquoi il est courant d'avoir des bosses ou des traces de coups qui ne seront jamais récupérés.
Lorsqu'un métal est élastique, on peut également dire qu'il est élastique, car il est capable d'absorber l'énergie élastique qui cause une déformation.
7- Ténacité
La ténacité est le concept parallèle opposé à la fragilité, car elle dénote la capacité d'un matériau à résister à l'application d'une force externe sans se rompre.
Les métaux et leurs alliages sont généralement tenaces. C'est le cas de l'acier, dont la ténacité lui permet de s'adapter aux applications de construction nécessitant des charges élevées sans se casser.
La ténacité des métaux peut être mesurée à différentes échelles. Dans certains essais, des quantités relativement faibles de force sont appliquées à un métal, comme des chocs légers ou des chocs. En d'autres occasions, il est fréquent que des forces plus importantes soient appliquées.
En tout état de cause, le coefficient de ténacité d'un métal sera donné dans la mesure où il ne présente aucun type de rupture après avoir subi un effort.
8- Rigidité
La rigidité est une propriété mécanique des métaux. Cela se produit lorsqu'une force externe est appliquée à un métal et qu'il doit développer une force interne pour le supporter.Cette force interne est appelée "stress".
De cette manière, la rigidité est la capacité d'un métal à résister à la déformation en présence de contraintes (chapitre 6. Propriétés mécaniques des métaux, 2004).
9- Variabilité des propriétés
Les tests des propriétés mécaniques des métaux ne donnent pas toujours les mêmes résultats, ceci étant dû à des modifications possibles du type d'équipement, de procédure ou d'opérateur utilisé pendant les essais.
Cependant, même lorsque tous ces paramètres sont contrôlés, il existe une faible marge dans la variation des résultats des propriétés mécaniques des métaux.
En effet, le processus de fabrication ou d’extraction des métaux n’est pas toujours homogène.
Par conséquent, les résultats lors de la mesure des propriétés des métaux peuvent être modifiés.
Afin d'atténuer ces différences, il est recommandé d'effectuer le même test de résistance mécanique plusieurs fois sur le même matériau, mais sur des échantillons différents sélectionnés au hasard.
Références
- Chapitre 6. Propriétés mécaniques des métaux. (2004). Récupéré des propriétés mécaniques des métaux: virginia.edu.
- Guru, W. (2017). Soudure Gourou Récupéré du Guide des propriétés mécaniques des métaux: weldguru.com.
- Kailas, S. V. (s.f.). Chapitre 4. Propriétés mécaniques des métaux. Récupéré de la science des matériaux: nptel.ac.in.
- Matter, T. (août 2002). Matière Totale Récupéré des propriétés mécaniques des métaux: totalmateria.com.
- Équipe, M. (2 mars 2014). ME mécanique. Récupéré des propriétés mécaniques des métaux: me-mechanicalengineering.com.