Les 10 métaux les plus résistants dans l'industrie manufacturière

Qu'est-ce qu'un métal ?

Les métaux sont des matériaux qui présentent un aspect brillant lorsqu'ils sont nouvellement préparés, polis ou fracturés. Ils possèdent une excellente conductivité thermique et électrique, ainsi que les propriétés de malléabilité (ils peuvent être martelés en feuilles) et de ductilité (ils peuvent être étirés en fils). La majorité des métaux sont à l'état solide à température ambiante et présentent un éclat argenté caractéristique, à l'exception du mercure, qui existe sous forme liquide.

Quelles sont les propriétés d'un métal solide ?

La résistance d'un métal dépend principalement de 4 propriétés :

Résistance à la traction : La résistance à la traction mesure la quantité maximale de contrainte de traction (traction ou étirement) qu'un matériau peut supporter sans se rompre ou se fracturer.

Limite d'élasticité : La limite d'élasticité caractérise le point auquel un matériau subit une déformation plastique importante ou une déformation permanente sans augmentation de la contrainte appliquée. C'est la contrainte à laquelle un matériau commence à présenter une déformation plastique (non réversible). Lors d'un essai de traction, qui consiste à soumettre un échantillon de matériau à des forces de traction axiales jusqu'à la rupture, la limite d'élasticité est généralement identifiée sur la courbe contrainte-déformation. Jusqu'à la limite d'élasticité, le matériau subit une déformation élastique, ce qui signifie qu'il peut reprendre sa forme initiale lorsque la charge est supprimée. Au-delà de la limite d'élasticité, une déformation plastique se produit et le matériau ne retrouve pas complètement sa forme initiale.

Résistance à la compression : La résistance à la compression mesure la contrainte maximale qu'un matériau peut supporter lorsqu'il est soumis à des charges axiales qui tendent à réduire sa taille ou à le comprimer. Lors d'un essai de résistance à la compression, un échantillon du matériau est soumis à des forces de compression jusqu'à ce qu'il cède.

Résistance à l'impact : La résistance aux chocs mesure la capacité d'un matériau à résister à des charges soudaines ou dynamiques sans se fracturer ou se rompre. Elle évalue la capacité d'un matériau à absorber l'énergie lorsqu'il est soumis à un impact rapide et puissant, tel qu'un coup soudain ou une collision.

Les 10 métaux les plus résistants

Acier au carbone

L'acier au carbone, un alliage séculaire de fer et de carbone, excelle dans ces quatre qualités qui définissent la résistance.

• Limite d'élasticité de 260 MPa
• Résistance à la traction de 580 MPa

Une note d'environ 6,0 sur l'échelle de Mohs

Alliage acier-fer-nickel

L'alliage acier-fer-nickel, disponible en plusieurs variantes, améliore considérablement la résistance en alliant l'acier au carbone au nickel.

• Limite d'élasticité jusqu'à 1 420 MP
• Résistance à la traction jusqu'à 1 460 MPa.

Acier inoxydable

L'acier inoxydable, formé par l'alliage de l'acier avec du chrome et du manganèse, est un métal résistant à la corrosion.

• Limite d'élasticité jusqu'à 1 560 MPa
• Résistance à la traction jusqu'à 1 600 MPa
• Score moyen sur l'échelle de Mohs.

Tungstène

Le tungstène, qui possède la résistance naturelle à la traction la plus élevée parmi les métaux, est souvent allié à l'acier et à d'autres métaux pour forger des alliages encore plus robustes. Malgré sa fragilité et sa susceptibilité à l'éclatement en cas d'impact, le tungstène reste un élément clé dans la recherche de la solidité.

• Limite d'élasticité jusqu'à 750 MPa
• Résistance à la traction jusqu'à 1725 MPa

Carbure de tungstène

Le carbure de tungstène, puissant amalgame de tungstène et de carbone, est largement utilisé dans les outils tranchants tels que les couteaux, les lames de scie circulaire et les forets.

• La limite d'élasticité est comprise entre 300 et 1 000 MPa.
• Résistance à la traction de 500 à 1 050 MPa

Titane

Le titane, qui existe à l'état naturel, présente le rapport résistance à la traction/densité le plus élevé parmi les métaux, dépassant même le tungstène, livre pour livre, en termes de résistance. Bien qu'ils soient moins bien classés sur l'échelle de dureté de Mohs, les alliages de titane sont appréciés pour leur formidable résistance et leurs propriétés de légèreté, couramment utilisées dans l'industrie aérospatiale.

• Limite d'élasticité de 1200 MPa
• Résistance à la traction de 980 MPa.

Aluminure de titane

L'aluminure de titane est un alliage stratégique composé de titane, d'aluminium et de vanadium.

• Limite d'élasticité de 800 MPa
• Résistance à la traction de 880 MPa.

Inconel

L'inconel, un superalliage contenant de l'austénite, du nickel et du chrome, conserve sa résistance dans des conditions difficiles et à des températures élevées, ce qui le rend idéal pour des applications telles que les turbines à grande vitesse et les réacteurs nucléaires.

• Limite d'élasticité de 1103 MPa
• Résistance à la traction de 759 MPa.

Chrome

Le chrome apparaît comme un concurrent de premier plan si la résistance est évaluée par la seule dureté. Bien qu'il ne soit pas aussi résistant individuellement en termes de limite d'élasticité et de résistance à la traction, il est fréquemment allié à d'autres métaux pour en augmenter la dureté.

• Limite d'élasticité de 316 MPa
• Résistance à la traction de 418 MPa.

Le fer

Le fer, composant fondamental de l'acier, vient compléter la liste des métaux les plus résistants au monde.

• Fonte, avec un indice de Mohs d'environ 5
• Limite d'élasticité de 246 MPa
• Résistance à la traction de 414 MPa