Tableau de résistance des métaux

solidité du métal
Jack Lie Expert en usinage CNC

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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 :

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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.
  6. 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.
  7. 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

Alliage d'aluminium Caractère Module élastique (10⁶ psi) (GPa) Module de cisaillement (10⁶ psi) (GPa) Limite d'élasticité (10³ psi) (MPa) Résistance à la traction (10³ psi) (MPa)
1100 10.0 3.75 3.5 11
1100 H12 10.0 3.75 11 14
2014 10.8 4.00 8 22
2014 T6 10.6 4.00 58 66
2014 T62 10.8 4.00 59 67
2017 T4 10.5 3.95 32 55
2024 T3 10.6 4.00 42 64
2024 T4 10.6 4.00 40 62
2025 T6 10.4 3.90 33 52
2124 T851 10.4 4.00 57 66
2219 T62 10.5 4.00 36 54
2618 T61 10.7 4.10 42 55
3003 10.0 3.75 5 14
3003 H18 10.0 3.75 25 27
3003 H112 10.0 3.75 10 17
354 T61 10.6 4.00 36 47
355 T51 10.2 3.80 22 27
355 T6 10.3 3.80 23 37
356 T7 10.3 3.85 21 29
356 T6 10.3 3.85 20 30
5052 10.2 3.80 9.5 25
5052 H32 10.2 3.80 23 31
5056 H38 10.3 3.75 50 60
5056 ANL 10.3 4.00 22 42
6061 T4 10.0 3.80 16 30
6061 T6 10.0 3.80 35 42
6062 10.0 3.75 5 14
6062 T4 10.0 3.75 16 26
6062 T6 10.0 3.75 35 38
6063 T42 10.0 3.75 10 17
6063 T5 10.0 3.75 16 22
6063 T6 10.0 3.75 25 30
6151 T6 10.1 3.85 37 44
7050 T7452 10.1-11.6 58 68
7050 T74 60 70
7075 T6 10.4 3.90 70 78
7075 T6 63 73
A356 T61 10.4 3.90 28 38
D712 T5 10.3 3.80 20 32

Propriétés mécaniques des nuances de titane et des alliages

Résistance à la traction (min) 0.2% limite d'élasticité (min)
Désignation MPa ksi MPa ksi
Nuances non alliées
Classe ASTM 1 240 35 170 25
Classe ASTM 2 340 50 280 40
Classe ASTM 3 450 65 380 55
Classe ASTM 4 550 80 480 70
Classe ASTM 7 340 50 280 40
ASTM classe 11 240 35 170 25
alliages α et quasi-α
Ti-0.3M0-0.8Ni 480 70 380 55
Ti-5Al-2.5Sn 790 115 760 110
Ti-5Al-2.5Sn-ELI 690 100 620 90
Ti-8Al-1Mo-1V 900 130 830 120
Ti-6A1-2Sn-4Zr-2Mo 900 130 830 120
Ti-6A1-2Nb-1Ta-0.8Mo 790 115 690 100
Ti-2.25Al-11Sn-5Zr-1Mo 1000 145 900 130
Ti-5.8Al-4Sn-3.5Zr-0.7Nb-0.5Mo-0.35Si 1030 149 910 132
alliages α-β
Ti-6Al-4V(a) 900 130 830 120
Ti-6Al-4V-ELI(a) 830 120 760 110
Ti-6Al-6V-2Sn(a) 1030 150 970 140
Ti-8Mn(a) 860 125 760 110
Ti-7Al-4Mo(a) 1030 150 970 140
Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo(b) 1170 170 1100 160
Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr(b)(c) 1125 163 1055 153
Ti-6Al-2Sn-2Zr-2Mo-2Cr(c) 1030 150 970 140
Ti-3Al-2.5V(d) 620 90 520 75
Ti-4Al-4M0-2Sn-0.5Si 1100 160 960 139
alliages β
Ti-10V-2Fe-3Al(a)(C) 1170 170 1100 160
Ti-13V-11Cr-3Al(b) 1170 170 1100 160
Ti-8Mo-8V-2Fe-3Al(b)(c) 1170 170 1100 160
Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr(a)(c) 900 130 830 120
Ti-11.5Mo-6Zr-4.5Sn(a) 690 100 620 90
Ti-15V-3Cr-3AI-3Sn 1000(b) 145(b) 965(b) 140(b)
1241(f) 180(f) 1172(f) 170(f)
Ti-15Mo-3A1-2.7Nb-0.2Si 862 125 793 115

Propriétés mécaniques des nuances de cuivre et des alliages

Cuivre et alliage de cuivre Propriétés plastiques
Uniaxial
Non. Nom et traitement Température d'essai, K Résistance à la traction, psi Limite d'élasticité, psi Allongement, % en 4D Réduction de surface, %
102 Sans oxygène (étiré à froid 60%) 295 48,400 46,800 17 77
195 52,900 49,800 20 74
76 66,400 54,400 29 78
20 74,500 58,500 42 76
4 74,600 58,600 41 75
122 Phosphore désoxydé, phosphore résiduel élevé (recuit) 295 31,300 6,700 45 76
195 38,300 6,600 56 87
76 50,600 7,400 62 84
20 63,800 8,400 68 83
4 60,400 7,900 65 81
(étiré à froid 26%) 295 51,800 49,400 17 76
195 56,800 53,600 21 79
76 68,400 59,900 28 76
20 81,400 64,100 46 78
4 81,000 63,600 44 72
150 Cuivre au zirconium (étiré à froid, vieilli) 295 64,450 59,600 16 62
195 67,200 61,300 20 66
76 77,400 65,700 26 71
20 85,200 66,400 37 72
4 85,700 64,700 36 69
220 Bronze commercial, 90% (recuit) 295 38,500 9,600 56 84
195 41,800 10,200 57 80
76 55,200 13,200 86 78
20 73,200 15,600 95 73
4 68,200 15,000 91 73
230 Laiton rouge, 85% (étiré à froid 14%) 295 40,400 13,000 48 74
195 46,500 14,000 63 79
76 62,000 16,400 83 77
20 79,200 20,900 80 75
4 71,000 18,300 82 71
443 Amirauté Arsenical (recuit) 295 44,800 10,600 86 81
195 49,600 12,600 91 79
76 64,600 18,700 98 73
20 76,800 20,800 99 68
4 78,600 21,100 92 72
464 Laiton naval (recuit) 295 63,300 31,000 37 52
195 67,400 33,800 37 54
76 80,400 38,000 44 48
20 105,200 47,600 41 42
4 99,600 43,700 40 48
510 Bronze phosphoreux, 5% A (étiré à froid 85%, ressort) 295 77,400 72,000 18 78
195 85,600 78,700 20 78
76 105,200 89,200 34 67
20 131,000 104,800 39 62
4 116,400 100,400 34 58
614 Aluminium Bronze D (Recuit) 295 83,200 59,400 40 66
195 89,500 64,800 45 71
76 105,800 69,500 52 64
20 126,400 80,600 48 58
4 134,500 82,400 52 59
647 Silicium cuivre-nickel (vieilli) 295 112,400 105,000 15 60
195 119,400 110,800 18 66
76 123,600 114,100 24 70
20 133,700 118,400 33 68
4 135,800 119,800 31 65
655 Bronze à haute teneur en silicium A (recuit, doux) 295 61,400 24,200 66 79
195 69,900 26800 68 79
76 89,000 31,900 71 69
20 108,900 37,600 72 69
4 101,200 36,900 71 70
706 Cuivre Nickel 10% (Recuit) 295 49,600 21,400 37 79
195 54,700 24,700 42 77
76 72,000 24,800 50 77
20 82,500 30,200 50 73
4 80,600 24,900 53 73
715 Cuivre Nickel 30% (Recuit) 295 57,800 18,700 47 68
195 68,000 22,200 48 70
76 89,800 31,600 52 70
20 103,100 38,100 51 66
4 104,600 40,100 48 65
Bronze nickel-aluminium (fonte au sable) 295 101,200 44,000 11 9
195 104,600 47,800 9 9
76 117,100 54,900 6 7
20 126,600 61,600 6 2
4 130,500 60,100 6 5