La résistance d'un métal est un facteur important pour déterminer son aptitude à une application particulière. Des métaux plus résistants peuvent être utilisés dans des applications structurelles, telles que la construction de bâtiments, de ponts et d'autres infrastructures, où ils sont soumis à des charges et des contraintes élevées. Ils peuvent également être utilisés dans la fabrication de composants mécaniques, tels que des engrenages, des arbres et des roulements, où ils doivent pouvoir résister à des niveaux de force élevés. Cet article conclut la résistance et les propriétés mécaniques des métaux communs dans différentes qualités ou alliages pour votre référence.
Différents types de résistance du métal
Il existe plusieurs types de résistance qui peuvent être utilisés pour décrire les propriétés d'un matériau :
- Limite d'élasticité: Il s'agit de la quantité de contraintes qu'un matériau peut supporter avant de commencer à se déformer de façon permanente. Il est généralement mesuré en livres par pouce carré (psi) ou en mégapascals (MPa).
- Résistance à la traction: Il s'agit de la quantité maximale de contrainte de traction (étirement) qu'un matériau peut supporter avant de se rompre. Il est généralement mesuré en psi ou MPa.
- Résistance à la compression: Il s'agit de la quantité maximale de contrainte de compression (compression) qu'un matériau peut supporter avant de se rompre. Il est généralement mesuré en psi ou MPa.
- Résistance au cisaillement: Il s'agit de la quantité maximale de contrainte de cisaillement (glissement) qu'un matériau peut supporter avant de se rompre. Il est généralement mesuré en psi ou MPa.
- Résistance à la torsion: Il s'agit de la quantité maximale de contrainte de torsion (torsion) qu'un matériau peut supporter avant de se rompre. Il est généralement mesuré en psi ou MPa.
- Résistance à la fatigue: Il s'agit de la quantité maximale de contraintes cycliques qu'un matériau peut supporter avant de se rompre en raison de la fatigue. Il est généralement mesuré en psi ou MPa.
- La résistance aux chocs: C'est la capacité d'un matériau à résister à une charge ou à un impact soudain sans se rompre. La résistance aux chocs est souvent mesurée à l'aide de techniques telles que le test Izod ou Charpy.
Propriétés générales des matériaux métalliques
Plusieurs propriétés communes sont utilisées pour décrire les caractéristiques des matériaux métalliques :
- Force: Il s'agit de la capacité d'un matériau à résister aux forces agissant sur lui sans se casser ni se déformer. Les deux mesures de résistance les plus courantes sont la limite d'élasticité et la résistance à la traction. La limite d'élasticité est le point auquel un matériau commence à se déformer de façon permanente, tandis que la résistance à la traction est la quantité maximale de contrainte de traction (d'étirement) qu'un matériau peut supporter avant de se rompre.
- Ductilité: Il s'agit de la capacité d'un matériau à être étiré ou déformé sans se casser. Un matériau hautement ductile peut être étiré ou plié dans une variété de formes sans se casser.
- Dureté: Il s'agit de la résistance d'un matériau à la déformation, aux rayures ou à l'indentation. La dureté est souvent mesurée à l'aide de diverses techniques, telles que le test Rockwell ou Brinell.
- Élasticité: Il s'agit de la capacité d'un matériau à reprendre sa forme d'origine après avoir été soumis à une force ou à une charge. Les matériaux hautement élastiques retrouveront leur forme d'origine rapidement et complètement lorsque la force sera supprimée.
- Malléabilité: Il s'agit de la capacité d'un matériau à se déformer ou à se façonner par martelage ou laminage. Les matériaux hautement malléables peuvent être facilement façonnés en une variété de formes.
- Conductivité: Il s'agit de la capacité d'un matériau à conduire l'électricité ou la chaleur. Les métaux sont généralement de bons conducteurs d'électricité et de chaleur, tandis que les non-métaux sont généralement de mauvais conducteurs.
- Résistance à la corrosion: Il s'agit de la capacité d'un matériau à résister à la détérioration ou aux dommages dus à des réactions chimiques avec son environnement. Certains matériaux sont naturellement résistants à la corrosion, tandis que d'autres peuvent nécessiter des revêtements protecteurs ou d'autres traitements pour prévenir la corrosion.
Tableau de résistance des métaux et tableau des propriétés mécaniques des métaux
Vous êtes censé connaître certains paramètres essentiels pour déterminer le bon métal pour vos applications. Des paramètres tels que la résistance à la traction, la limite d'élasticité, la dureté, la densité, etc. doivent être pris en compte. Le tableau ci-dessous peut vous aider à avoir une bonne comparaison entre les différents métaux.
Tableau de résistance des métaux
Types de métaux |
Résistance à la traction (PSI) |
Limite d'élasticité (PSI) |
Dureté Échelle Rockwell B |
Densité (kg/m3 ) |
Acier inoxydable 304 |
90,000 |
40,000 |
88 |
8000 |
Aluminium 6061-T6 |
45,000 |
40,000 |
60 |
2720 |
Aluminium 5052-H32 |
33,000 |
28,000 |
|
2680 |
Aluminium 3003 |
22,000 |
21,000 |
20 à 25 |
2730 |
Acier A36 |
58-80, 000 |
36,000 |
|
7800 |
Nuance d'acier 50 |
65,000 |
50,000 |
|
7800 |
Laiton jaune |
|
40,000 |
55 |
8470 |
Laiton Rouge |
|
49,000 |
65 |
8746 |
Cuivre |
|
28,000 |
10 |
8940 |
Bronze phosphoreux |
|
55,000 |
78 |
8900 |
Aluminium Bronze |
|
27,000 |
77 |
7700-8700 |
Titane |
63,000 |
37,000 |
80 |
4500 |
Propriétés mécaniques des nuances d'acier et des alliages
Propriétés |
Aciers au carbone |
Aciers alliés |
Aciers inoxydables |
Aciers à outils |
Densité (1000 kg/m3) |
7.85 |
7.85 |
7.75-8.1 |
7.72-8.0 |
Module élastique (GPa) |
190-210 |
190-210 |
190-210 |
190-210 |
Coefficient de Poisson |
0.27-0.3 |
0.27-0.3 |
0.27-0.3 |
0.27-0.3 |
Dilatation thermique (10-6/K) |
11-16.6 |
9.0-15 |
9.0-20.7 |
9.4-15.1 |
Point de fusion(C) |
|
|
1371-1454 |
|
Conductivité thermique (W/mK) |
24.3-65.2 |
26-48.6 |
11.2-36.7 |
19.9-48.3 |
Chaleur spécifique (⊃/kg-K) |
450-2081 |
452-1499 |
420-500 |
|
Résistivité électrique (10-9W-m) |
130-1250 |
210-1251 |
75.7-1020 |
|
Résistance à la traction (MPa] |
276-1882 |
758-1882 |
515-827 |
640-2000 |
Limite d'élasticité (MPa) |
186-758 |
366-1793 |
207- 552 |
380-440 |
Pourcentage d'allongement (%) |
10-32 |
4-31 |
12-40 |
5-25 |
Dureté (Brinell 3000kg) |
86-388 |
149-627 |
137-595 |
210-620 |
Propriétés mécaniques des nuances d'acier inoxydable et des alliages
Noter |
N° UNS |
Forme commune |
Traitement |
Résistance à la traction MPa (min.) |
Limite d'élasticité (décalage 0.2%) MPa (min.) |
Allongement % en 50mm (min.) |
Dureté (max) (Remarque 2) |
Aciers inoxydables austénitiques |
253MA |
S30815 |
Plaque |
Recuit |
600 |
310 |
40 |
95 HRB |
301 |
S30100 |
Feuille ou bobine |
Recuit 1/4 à plein dur |
515
860-1275 |
205
515- 965 |
40
25-9 |
95 HRB |
302HQ |
S30430 |
Fil de 2,5 mm de diamètre. et plus |
Recuit légèrement étiré |
605 max. 660 max. |
- |
- |
- |
303 |
530300 |
Bar |
Finition à froid Condition A |
|
|
|
262 HB |
304 |
530400 |
Plaque |
Recuit |
515 |
205 |
40 |
92 HRB |
304L |
S30403 |
Plaque |
Recuit |
485 |
170 |
40 |
88 HRB |
304H |
S30409 |
Plaque |
Recuit |
515 |
205 |
40 |
92 HRB |
3095 |
530908 |
Bar |
Recuit |
515 |
20 |
40 |
95 HRB |
310 |
S31000 |
Plaque |
Recuit |
515 |
205 |
40 |
95 HRB |
316 |
S31600 |
Plaque |
Recuit |
515 |
205 |
40 |
95 HRB |
316L |
S31603 |
Plaque |
Recuit |
485 |
170 |
40 |
95 HRB |
317L |
S31703 |
Plaque |
Recuit |
515 |
205 |
40 |
95 HRB |
321 |
S32100 |
Feuille |
Recuit |
515 |
205 |
40 |
95 HRB |
347 |
S34700 |
Plaque |
Recuit |
515 |
205 |
39 |
92 HRB |
904L |
N08904 |
Plaque |
Recuit |
490 |
220 |
40 |
70 - 90 NRB typique |
Propriétés mécaniques des nuances et des alliages d'aluminium
Propriétés mécaniques des nuances et des alliages d'aluminium
Propriétés mécaniques des nuances de titane et des alliages
Propriétés mécaniques des nuances de cuivre et des alliages