Quelle est la classification des différents types de métaux ?

Les métaux ferreux sont définis comme ces métaux contenant du fer. Les métaux non ferreux n’en contiennent pas.

Les métaux ferreux et leurs propriétés

Les caractéristiques uniques du fer sont sa densité, sa solidité lorsqu’il est mélangé au carbone, son abondance et sa facilité de raffinage, sa forte propension à la corrosion et son magnétisme. L’alliage du fer avec d’autres éléments dans des proportions différentes peut diminuer ou éliminer un ou plusieurs de ces facteurs.

Des centaines d’alliages ferreux sont bien connus. Ils sont définis par les proportions de chaque élément dans leur composition, ainsi que les directions sur leur fonte et leur finition. Les alliages ferreux contenant du carbone sont généralement appelés fer ou acier et peuvent contenir un certain nombre d’autres éléments, de l’aluminium au vanadium, en fonction de leurs spécifications. Ces métaux sont généralement choisis pour leurs propriétés mécaniques. Les ingénieurs et les concepteurs pourraient être intéressés par leur limite de force, de ténacité, de ductilité, de soudabilité, d’élasticité, de cisaillement, et de dilatation thermique, qui décrit comment un matériau se comportera sous des facteurs de stress spécifiques.

Ces aspects distinctifs du fer peuvent être modifiés dans les alliages, qui mélangent le fer avec d’autres éléments. L’acier inoxydable est un bon exemple car certains alliages d’acier inoxydable sont à la fois non magnétiques et non corrosifs. Une manière courante de dire si un métal est en acier est de poser un aimant contre lui, puisque le fer dans l’alliage fera coller l’aimant; Cependant, les gens qui ont essayé de coller des aimants à leur réfrigérateur en acier inoxydable savent que ce n’est pas un test infaillible. Bien que le fer soit toujours présent dans cet alliage ferreux, un pourcentage élevé de nickel peut modifier suffisamment la microstructure de l’acier pour empêcher une réaction magnétique. De plus, l’acier inoxydable ne se corrode pas comme les autres alliages de fer grâce à l’ajout de chrome. Le chrome protège contre la rouille en utilisant un processus appelé passivation, dans lequel les molécules supérieures du métal s’oxydent mais restent fortement liées au métal en dessous, créant une structure impénétrable.

Les métaux non ferreux et leurs utilisations

L'un des premiers métaux non ferreux découverts par l'homme est le cuivre, ce qui a marqué le début de l'âge du cuivre. De plus, afin d'utiliser au maximum ce métal, l'homme a dû apprendre l'art du forgeage et du moulage. Le bas point de fusion et la facilité de fabrication ont fait du cuivre le métal de prédilection de l'homme.

L'âge du bronze a rapidement suivi l'âge du cuivre lorsque les humains ont découvert qu'ils pouvaient allier le cuivre à l'étain pour produire du bronze. Les humains utilisent les métaux non ferreux depuis plus longtemps que leurs homologues ferreux. En fait, vers 5000 avant JC, les humains ont développé une technique utilisée pour fabriquer le bronze. Cette technique impliquait la fusion et l'alliage du cuivre avec d'autres métaux comme l'étain et l'arsenic. Le début de cette fusion et la période d'alliage ont mis fin à l'âge de pierre, marquant le début de l'âge du bronze.

Les autres métaux non ferreux découverts sont l'or et l'argent. Ces métaux ont remplacé le bois et la pierre comme ornements humains. Cependant, comme ces métaux sont rares, ils sont utilisés pour fabriquer des articles de luxe.

Aujourd'hui, nous utilisons des métaux non ferreux pour fabriquer des outils, des moteurs de véhicules, des pipelines, des couverts, des câbles électriques, des ornements et bien d'autres.

Tous les métaux non ferreux partagent certaines propriétés.

Examinons ces propriétés :

• Haute résistance à la corrosion et à la rouille : Les métaux non ferreux n'ont pas une teneur importante en fer, ce qui les rend très résistants à la rouille et à la corrosion. Cela les rend idéales pour la fabrication de gouttières, de toits et d'autres applications qui nécessitent une exposition aux éléments.
• Non magnétique : Ce type de métal est non magnétique, ce qui les rend idéaux pour les câblages et l'électronique.
• Poids léger: Ces métaux sont souvent plus légers que les métaux ferreux. La différence de poids est due à la disparité de la teneur en carbone des deux types de métaux. Cependant, vous devez noter que tous les métaux non ferreux ne sont pas légers. Certains métaux comme l'osmium, le plomb et le tungstène sont plus lourds et plus denses que les métaux ferreux comme l'acier.
• Prix: Si vous souhaitez utiliser des métaux non ferreux pour la fabrication, sachez qu'ils sont plus chers que leurs homologues ferreux. Il y a deux raisons principales qui le rendent coûteux. Le premier est la demande et l'offre de ces métaux. La demande de métaux non ferreux est supérieure à leur offre, ce qui les rend assez coûteux à acquérir. L'autre raison est qu'ils ont des applications dans diverses industries, allant de l'automobile et de l'aérospatiale à l'ingénierie et à la construction. Cela signifie que de nombreuses industries recherchent ces métaux dont l'offre est limitée, ce qui les rend plus chers.
• Recyclabilité: Tous les types de métaux sont recyclables. Les métaux non ferreux peuvent être recyclés individuellement avec un risque de dégradation minimal par rapport aux métaux ferreux. Ils conservent également leurs propriétés chimiques au cours du processus. Il est important de recycler ces métaux car ils ne sont pas facilement disponibles. Une autre raison de recycler est que le processus réduit les déchets et protège l'environnement. Pour ce faire, il économise de l'énergie lors de l'extraction à partir de sources naturelles et diminue les émissions de gaz qui se produiraient pendant le processus d'extraction.