Introduction
Les métaux sont des matériaux polyvalents utilisés pour construire des structures, véhicules, électronique, et matériel médical. En fonction de leurs propriétés, les métaux peuvent être classés en deux grands groupes, à savoir ferreux et non ferreux. Cet article vise à comparer ces deux types de métaux en ce qui concerne leurs caractères, fonctions, avantages, et les inconvénients sont concernés.
Que sont les métaux ferreux?
Les métaux ferreux ont le fer comme composant principal du métal.
Certains métaux ferreux courants comprennent:
– Acier: L'acier est un alliage créé par la combinaison du fer et du carbone, pour la plupart. D'autres ingrédients tels que le chrome, nickel, et du manganèse sont également ajoutés proportionnellement pour obtenir différentes qualités d'acier. L'acier est un défi et est utilisé plus que tout autre métal dans le monde..
– Fonte: La fonte est du fer contenant plus de 2% de carbone. Il offre une bonne résistance à la compression mais une faible résistance à la traction.
– Fer forgé: C'est très proche du fer pur avec de très faibles pourcentages de carbone.. Le fer forgé est facilement forgé et peut être roulé ou martelé sous différentes formes en plus d'être résistant à la rouille..
– Aciers alliés: Ajouts de petites quantités d'éléments tels que l'aluminium, vanadium, et le cobalt sont transformés en fer pour produire des aciers alliés supérieurs à l'acier dans des caractéristiques spécifiques.
Propriétés des métaux ferreux
– Force: Les métaux ferreux sont souvent solides et légèrement rigides par rapport aux matériaux non ferreux, qui offrent de bonnes résistances à la traction et à la compression. Cela dépend des processus d'alliage et de traitement thermique spécifiques utilisés pour fabriquer leur résistance..
– Durabilité: Les métaux ferreux sont généralement très résistants à l’usure et à la pression.. Mais ils peuvent rouiller s’ils sont exposés à l’humidité pendant un certain temps. Quelques précautions sont nécessaires pour éviter la rouille des matériaux utilisés dans la construction des appareils.
– Magnétique: Tous les métaux ferreux présentent un caractère magnétique élevé. Cela les rend utiles dans les moteurs, générateurs, transformateurs, etc.
Que sont les métaux non ferreux?
Les métaux non ferreux sont ceux qui ne contiennent pas de fer ou en contiennent très peu.. Ils sont utilisés aussi bien sous forme de métaux purs que sous forme d'alliages..
Certains métaux non ferreux courants comprennent:
– Aluminium: Le matériau se caractérise par une faible densité et une haute résistance à la corrosion. Dit être utilisé dans les avions, ustensiles, etc.
– Cuivre: Le cuivre a une bonne conductivité électrique et thermique, ce qui le rend adapté au câblage et aux échangeurs de chaleur.
– Zinc: Montrer une excellente résistance à la corrosion et des caractéristiques mécaniques. Utilisé dans le traitement du fer et de l'acier pour les rendre moins sensibles à la rouille.
– Les autres métaux non ferreux comprennent le plomb, étain, et du nickel.
Propriétés des métaux non ferreux
– Léger: Les métaux non ferreux sont généralement plus légers que les métaux ferreux en raison de leurs caractéristiques et de leurs utilisations., qui sont différents des métaux ferreux. Cela les rend adaptés aux applications ciblées sur la perte de poids..
– Conductivité: Certains métaux non ferreux comme le cuivre, l'aluminium et le laiton possèdent une conductivité électrique et thermique relativement améliorée.
– Résistance à la corrosion: Aluminium et zinc, par exemple, avoir une résistance raisonnable à la corrosion en raison de la passivation. Cela réduit les coûts de maintenance.
– Non magnétique: Tous les métaux non ferreux ne sont pas magnétiques et, donc, peut être utilisé dans des contextes où les propriétés magnétiques ne sont pas souhaitées.
Comparaison des propriétés
Résistance et durabilité
Prenons un exemple de métaux ferreux et non ferreux; les métaux ferreux sont plus résistants et plus rigides que les métaux non ferreux. Les aciers alliés possèdent une très haute résistance, jusqu'à plus de 2000 MPa. Cependant, la plupart des alliages non ferreux ont une résistance maximale d'un simple 1000 MPa. Les métaux ferreux ont également une bonne résistance à haute température et ne fondent pas rapidement.
Poids
Les métaux non ferreux sont presque toujours plus légers que les métaux ferreux. Par exemple, l'aluminium a une densité d'un tiers seulement de celle de l'acier. L'une des méthodes de réduction de poids les plus pratiquées consiste à remplacer les pièces ferreuses par des matériaux non ferreux..
Conductivité
Par rapport aux métaux ferreux, les métaux non ferreux excellent dans les deux électrique et thermique conductivité. À savoir, les métaux comme le cuivre et l'aluminium sont utilisés là où la conductivité est particulièrement souhaitable. Métaux ferreux, en moyenne, sont connus pour avoir des conductivités qui sont 100 à 1000 fois moins.
Perméabilité magnétique
Tous les métaux ferreux sont magnétiques et ont des perméabilités magnétiques relatives bien supérieures à un. Les métaux non ferreux présentent une perméabilité proche de 1, ce qui implique que ces métaux ne sont pas attirés par les aimants.
Résistance à la corrosion
Les matériaux organiques sont également moins sensibles à la corrosion puisque les métaux non ferreux sont plus nobles que le fer ou l'acier.. Les métaux ferreux sont vulnérables à l'humidité et nécessitent une protection par un revêtement afin de ne pas rouiller.. Aluminium, zinc, et le cuivre forment une peau d'oxyde qui empêche toute corrosion supplémentaire.
Utilisations des métaux ferreux
– Dans la construction de bâtiments, navires, véhicules, machinerie, etc., à cause de sa force, ce qui est hors compétition.
– Quincaillerie et ustensiles de cuisine tels que des couteaux, fourchettes, cuillères, et réfrigérateurs, entre autres appareils, en raison de leur résistance à la rouille.
– En vitesse, arbres, feuilles, outils, etc., les pièces mécaniques sont en fonte et en acier au carbone.
– Les aciers utilisés dans les pièces critiques comme les pales des turbines, structures d'avions, etc.
– Le cuivre dans le câblage électrique, plomberie, statues, et d'autres articles pour son aspect cuivré naturel.
Utilisations des métaux non ferreux
– L'aluminium dans les pièces d'avions, ustensiles en aluminium, et bien d'autres utilisations grâce à sa légèreté et sa résistance à la corrosion
– Câblage en cuivre dans les équipements électriques en raison de sa conductivité élevée. Il est également appliqué dans les échangeurs de chaleur.
– Le zinc est utilisé pour recouvrir le fer afin de le protéger de la rouille et pour combiner le cuivre pour former du laiton et l'étain pour créer du bronze..
– Leader dans les applications de protection contre les rayonnements grâce à sa haute densité.
– D'autres métaux comme l'or, l'argent et le platine sont utilisés dans la bijouterie et l'électronique.
Conclusion
Alors que les métaux ferreux et non ferreux sont utilisés dans notre vie quotidienne en raison de leurs propriétés uniques. D'une part, métaux ferreux plus performant en termes de dureté, rigidité, et le coût, mais les métaux non ferreux sont utilisés dans les applications où des facteurs tels que la légèreté, conductivité électrique, et la résistance à la corrosion sont plus critiques. Cela dépend de l'application en question et de la demande qui l'accompagne. Le fait que ces deux groupes ne partagent pas un ensemble standard de caractéristiques signifie également qu'ils sont parfaitement harmonieux en termes de fonctionnalité..