Un alliage est un mélange de deux ou plusieurs substances chimiques (dont au moins une est un métal) possédant des propriétés métalliques. Il est généralement obtenu en fusionnant chaque composant en un liquide uniforme puis en le condensant.
Les alliages peuvent être au moins l’un des trois types suivants : une solution solide monophasée d’éléments, un mélange de plusieurs phases métalliques ou un composé intermétallique de métaux. La microstructure des alliages en solution solide comporte une seule phase, et certains alliages en solution comportent deux phases ou plus. La répartition peut être uniforme ou non, en fonction du changement de température lors du processus de refroidissement du matériau. Les composés intermétalliques sont généralement constitués d'un alliage ou d'un métal pur entouré d'un autre métal pur.
Les alliages sont utilisés dans certaines applications car ils possèdent certaines propriétés meilleures que celles des éléments métalliques purs. Des exemples d'alliages comprennent l'acier, la soudure, le laiton, l'étain, le bronze phosphoreux, l'amalgame, etc.
La composition de l'alliage est généralement calculée en fonction du rapport massique. Les alliages peuvent être divisés en alliages de substitution ou alliages interstitiels en fonction de leur composition atomique, puis en phases homogènes (une seule phase), phases hétérogènes (plus d'une phase) et composés intermétalliques (il n'y a pas de différence évidente entre les deux). phases). frontières). [2]
aperçu
La formation d'alliages modifie souvent les propriétés des substances élémentaires, par exemple, la résistance de l'acier est supérieure à celle de son principal élément constitutif, le fer. Les propriétés physiques d'un alliage, telles que la densité, la réactivité, le module d'Young, la conductivité électrique et thermique, peuvent être similaires à celles des éléments constitutifs de l'alliage, mais la résistance à la traction et la résistance au cisaillement de l'alliage sont généralement liées aux propriétés de l'alliage. éléments constitutifs. très différent. Cela est dû au fait que la disposition des atomes dans un alliage est très différente de celle d’une substance unique. Par exemple, le point de fusion d’un alliage est inférieur au point de fusion des métaux qui composent l’alliage car les rayons atomiques des différents métaux sont différents et il est difficile de former un réseau cristallin stable.
Une petite quantité d’un certain élément peut avoir une grande influence sur les propriétés de l’alliage. Par exemple, les impuretés présentes dans les alliages ferromagnétiques peuvent modifier les propriétés de l’alliage.
Contrairement aux métaux purs, la plupart des alliages n’ont pas de point de fusion fixe. Lorsque la température se situe dans la plage de température de fusion, le mélange est dans un état de coexistence solide et liquide. On peut donc dire que le point de fusion de l’alliage est inférieur à celui des métaux constitutifs. Voir mélange eutectique.
Parmi les alliages courants, le laiton est un alliage de cuivre et de zinc ; le bronze est un alliage d'étain et de cuivre et est souvent utilisé dans les statues, les ornements et les cloches d'église. Les alliages (tels que les alliages de nickel) sont utilisés dans la monnaie de certains pays.
L'alliage est une solution, comme l'acier, le fer est le solvant, le carbone est le soluté.