Métallurgie

Thèmes

Articles

ALUMINIUM

Écrit par :  Robert GADEAU, Robert GUILLOT

Dans le chapitre Production de l'alumineDivers procédés ont été utilisés, à plus ou moins grande échelle, pour extraire de la bauxite l'alumine pure nécessaire à la fabrication électrolytique de l'aluminium : procédés Deville-Pechiney, Péniakoff, Serpek, Pedersen et Haglund. Tous ont été détrônés par le procédé de Karl Joseph Bayer, appliqué dès 1893 en France à Gardanne et maintenant u ...  Lire la suite

Dans le chapitre Production de l'aluminiumLe schéma de la production électrolytique de l'aluminium est le suivant : une cuve garnie de charbon contient de la cryolithe fondue avec quelque pour-cent d'alumine en solution. L'électrolyse de l'alumine donne de l'aluminium, qui se dépose au fond de la cuve (cathode), et de l'oxygène, qui brûle des anodes en carbone pur plongeant dans l'électro ...  Lire la suite

Dans le chapitre Raffinage de l'aluminiumL'aluminium produit par les cuves d'électrolyse titre de 99,4 à 99,8 p. 100 d'aluminium. On peut purifier cet « aluminium ordinaire » par raffinage électrolytique. Hoopes (1901) a la première idée du raffinage par électrolyse ignée ; Betts (1905) pose le principe du raffinage électrolytique à trois couches. Hoopes, Frary et Edwards (1922) réalisen ...  Lire la suite

APPARITION DES HAUTS-FOURNEAUX

Écrit par :  Olivier LAVOISY

En Occident, les premiers hauts-fourneaux apparaissent vraisemblablement dans la région de Liège durant la seconde moitié du xiv^e siècle. Le principe est d'augmenter la taille des foyers pour accroître la production de fer. Cependant la réduction (élimination de l'oxygène) de minerais de fer mélangés au charbon de bois ne donne ...  Lire la suite

ARGENT, métal

Écrit par :  Robert COLLONGUES

Dans le chapitre MétallurgieHistoriquement, le premier procédé d'élaboration de l'argent est la coupellation, connue en Chine plusieurs siècles avant notre ère et introduite en Europe par les Phéniciens. Jusqu'au xvi^e siècle, la métallurgie fut fondée essentiellement sur ce procédé. L'amalgamation, apparue avec la découverte des mines du Mexique, fut très ...  Lire la suite

BÉRYLLIUM

Écrit par :  Jean-Paul CARRON, Robert GADEAU, Jean PERROTEY

Dans le chapitre MétallurgieLa préparation du béryllium métallique a toujours été un problème difficile en raison du point de fusion élevé du métal, de sa grande réactivité à l'état fondu et de la toxicité des composés du béryllium. Deux procédés seulement se sont maintenus industriellement, auxquels s'ajoute un procédé pour la préparation directe de l'alliage mère cuivre-bé ...  Lire la suite

BISMUTH

Écrit par :  Anne-Marie TRISTANT

Dans le chapitre MétallurgieAprès broyage, on sépare la gangue par les méthodes classiques de triage et de lévigation. Les oxydes et les carbonates sont dissous en milieu chlorhydrique ; par dilution, l'oxychlorure précipite. Après un nouveau traitement acide suivi de précipitation, une fusion avec du charbon et de la chaux permet d'obtenir le métal. Les sulfures sont grillé ...  Lire la suite

CADMIUM

Écrit par :  Alexandre TRICOT

Dans le chapitre Élaboration du cadmiumLe cadmium se trouve dans presque tous les polymétalliques contenant du zinc et, plus ces minerais sont riches en zinc, plus ils contiennent de cadmium. Les teneurs en cadmium des minerais de zinc sont néanmoins très faibles, de 0,01 à 0,03 p. 100 sur minerai brut ; certains gisements au Mexique et au Pérou notamment ont donné des taux plus élevés ...  Lire la suite

CUIVRE

Écrit par :  C.I.C.L.A., Jean-Louis VIGNES

Dans le chapitre MétallurgieLe cuivre est assez irrégulièrement réparti à la surface du globe. On trouve les grands gisements au sud du bouclier canadien, dans le Michigan et le Montana, ainsi que dans le sud-ouest des États-Unis, au nord du Mexique, dans les Andes occidentales, Pérou et Chili (Chuquicamata et El Teniente), sur la plate-forme africaine (république démocratiq ...  Lire la suite

DE RE METALLICA (G. Agricola)

Écrit par :  Florence DANIEL

Le savant saxon Georg Bauer (1494-1555), dit Georgius Agricola, peut être considéré comme le fondateur de la minéralogie et de la métallurgie. Il est l'un des premiers géologues à refuser l'approximation et la spéculation pour se tourner résolument vers l'observation rigoureuse, des minéraux notamment. Le plus célèbre de ses six ouvrages, De r ...  Lire la suite

FER, FONTE ET ACIER - (repères chronologiques)

Écrit par :  Olivier LAVOISY

Début de l'industrie du fer avec les premières traces, au Sud du Caucase, de foyers permettant la réduction (élimination d'oxygène) de minerais de fer au charbon de bois. Une lettre du roi hittite Hattusil III mentionne une épée en fer. Réduction de minerais de fer au charbon de bois en Grèce. Réduction de minerais de fer en Europe du Sud. Réducti ...  Lire la suite

FER - Minerais de fer

Écrit par :  Louis BUBENICEK, Éric HESS, Richard PAZDEJ

Dans le chapitre MétallurgiePour extraire le fer métallique des minerais où il se trouve principalement à l'état d'oxyde ferrique Fe2O3, il faut séparer le fer de l'oxygène. Cette dissociation est réalisée à température élevée par un traitement de réduction par le carbone. Le métal se sature alors en carbone, son point de fusion est abaissé, et on le re ...  Lire la suite

FERRAILLES

Écrit par :  Jean-Marie NOPPE

La ferraille est constituée de déchets de fonte et d'acier qui proviennent de la fabrication de l'acier ou des pièces et machines hors d'usage. Elle peut être considérée comme le plus riche minerai de fer ; mais, à la différence des minerais naturels, la ferraille est très éparpillée et elle ne peut être utilisée qu'au prix de frais de ramassage i ...  Lire la suite

FLOCONS, métallurgie

Écrit par :  Alain LE DOUARON

Défauts qui apparaissent essentiellement sur des pièces de forge, les flocons sont disposés suivant des orientations préférentielles. Comme les criques interdendritiques, les flocons constituent, en principe, des défauts graves ; ils sont peu nombreux à la surface des pièces et sont rarement isolés ; ils constituent facilement des amorces de ruptu ...  Lire la suite

FONTE AU COKE

Écrit par :  Nicole CHÉZEAU

Au début du xviii^e siècle, la sidérurgie anglaise paraissait condamnée par un manque de charbon de bois causé par un déboisement intensif. Ce problème, vital, fut résolu par la mise au point par Abraham Darby (1678 ?-1717), dès 1709, d'un nouveau combustible à haut pouvoir calorifique, le coke, obtenu par pyrolyse du charbon mi ...  Lire la suite

MAGNÉSIUM

Écrit par :  Maurice HARDOUIN, Michel SCHEIDECKER

Dans le chapitre MétallurgieLe magnésium représente 2 p. 100 des éléments qui constituent l'écorce terrestre et il vient au huitième rang par ordre d'importance. On le rencontre dans les roches magmatiques, sédimentaires et métamorphiques, généralement sous forme de carbonates, d'hydroxyde, de silicates, de chlorure et de sulfate. Les les plus fréquemment utilisés sont : le ...  Lire la suite

MANGANÈSE

Écrit par :  Bernard DUBOIS, Jacques FAUCHERRE, Gil MICHARD, Clotilde POLICAR, Jean-Louis VIGNES

Dans le chapitre MétallurgieLa « magnésie noire » (pyrolusite) était connue des Anciens : Pline signale son emploi dans la fabrication du verre. Ce n'est qu'en 1774 que la nature de ce corps noir fut fixée par C. W. Scheele qui identifiait un oxyde d'un métal inconnu, différent du fer, dont l'oxyde Fe3O4 avait été confondu jusque-là avec la pyrolusite. ...  Lire la suite

MÉTALLURGIE

Écrit par :  Adrienne R. WEILL

« Quelle est la différence entre le fer et l'acier ? » demandait, un jour de 1962, le professeur Cyril Stanley Smith, éminent métallurgiste, à un forgeron d'Iran réputé pour son habileté. L'homme lui répond : « Fer et acier sont deux espèces aussi différentes que le saule et le chêne. » Ainsi se trouvaient mis face à face l'homo sapiens d ...  Lire la suite

MÉTALLURGIE SCIENTIFIQUE

Écrit par :  Nicole CHÉZEAU

Le passage de la métallurgie du fer et de la fonte à celle de l'acier ouvre l'ère de la technologie moderne. L'utilisation massive, après 1880, de l'acier, matériau aux possibilités prometteuses mais encore indéfinies, incite les producteurs et les consommateurs à effectuer des recherches sur ses propriétés. Ces études, fruit d'une collaboration é ...  Lire la suite

MOLYBDÈNE

Écrit par :  Fernand MARATRAY

Dans le chapitre Production et utilisationsLes principales sources de molybdène exploitées sont des gisements à faible teneur (de 0,1 à 0,5 p. 100) et des gisements de sulfure de cuivre dans lesquels la molybdénite (MoS2) est un sous-produit. Les gisements de wulfénite (PbMoO4) sont exploités très exceptionnellement. Les minerais sont enrichis par flottation et pratiq ...  Lire la suite

NICKEL

Écrit par :  Jacques GRILLIAT, Bernard PIRE, Michel RABINOVITCH, Jacques SALBAING

Dans le chapitre MétallurgieLes concentrations actuellement exploitables de nickel se répartissent en deux grands groupes : les amas sulfurés et les amas d'altération ou latérites nickélifères. Les amas sulfurés sont très divers, mais les gisements à la source de la presque totalité de la production mondiale peuvent être rassemblés en quelques groupes simples, énumérés ci-de ...  Lire la suite

PLOMB

Écrit par :  Claude FOUASSIER, Michel PÉREYRE, Michel RABINOVITCH, Jean-Louis VIGNES

Dans le chapitre MétallurgieLa du plomb est très ancienne : la production de l'Empire romain aurait atteint 60 000 tonnes par an, chiffre qui ne fut ensuite égalé par le monde entier qu'au cours du xix^e siècle. Selon la densité de la gangue dans laquelle elle se trouve dispersée, la galène est séparée par gravimétrie ou par flottation. L'extraction du plo ...  Lire la suite

POUDRES MÉTALLURGIE DES

Écrit par :  Gérard BERANGER, Georges CIZERON

La métallurgie des poudres est aussi ancienne que l'art des potiers et des céramistes. Cependant, ce qui n'était que techniques ancestrales purement empiriques s'est transformé en une discipline scientifique dans les années 1930, dès qu'on a commencé à comprendre les phénomènes observés. Cette compréhension est d'autant plus nécessaire que les tec ...  Lire la suite

PREMIÈRE MÉTALLURGIE

Écrit par :  Jean-Paul DEMOULE

Le martelage à froid de pépites de cuivre natif est pratiqué dès le Néolithique ancien de Turquie, au VIII^e millénaire. Mais une véritable métallurgie ne se développe qu'au cours du V^e millénaire, en Europe du Sud-Est d'abord, grâce à une meilleure maîtrise du feu : elle permet de dépasser les 600 degrés ind ...  Lire la suite

PROCÉDÉ INDUSTRIEL DE FABRICATION DE L'ACIER

Écrit par :  Nicole CHÉZEAU

L'acier, alliage de fer et de carbone de teneur intermédiaire entre le fer et la fonte, est encore au milieu du xix^e siècle un métal coûteux utilisé pour la fabrication d'outils de qualité. Avec le développement des chemins de fer et de l'armement, la nécessité d'une production en masse se fait sentir. Le premier procédé indust ...  Lire la suite

PROCÉDÉ INDUSTRIEL DE FABRICATION DE L'ALUMINIUM

Écrit par :  Nicole CHÉZEAU

Le Français Henri Sainte-Claire Deville (1818-1881) inventa en 1854 le premier procédé industriel de fabrication de l'aluminium. Celui-ci consiste à décomposer le chlorure double NaCl-AlCl3 par le sodium en présence d'un fondant. L'alumine nécessaire à la préparation de ce chlorure était obtenue en traitant un minerai de bauxite par le ...  Lire la suite

PUDDLAGE

Écrit par :  Olivier LAVOISY

L'Anglais Henry Cort dépose en 1784 un brevet sur le puddlage pour transformer la fonte (alliage de fer et de carbone) en fer, peu après celui de Peter Onions (1783). Dans ce procédé, qui représente un progrès décisif pour les techniques d'affinage, la fonte, cassée en morceaux et mélangée à des scories riches en oxydes de fer, est décarburée (aff ...  Lire la suite

SCORIES MÉTALLURGIQUES

Écrit par :  Stanislas de CHAWLOWSKI

On désigne sous le nom général de scories des sous-produits d'élaborations métallurgiques. Les anciens connaissaient déjà ces résidus et les Grecs les dénommaient skôria (scorie de fer), d'où dérive notre appellation moderne. On peut distinguer, suivant leur origine, les scories de réduction et les scories d'affinage. Ce sont naturellemen ...  Lire la suite

TANTALE ET NIOBIUM

Écrit par :  Robert SYRE

Dans le chapitre MétallurgieLes deux métaux sont présents dans les minerais sous forme de pentoxydes (Ta2O5, Nb2O5) mélangés avec des oxydes d'autres métaux et non-métaux (fer, aluminium, silicium, manganèse principalement). Ces minerais contiennent de 30 à 85 p. 100 d'oxydes de Nb et de Ta, et les proportions relatives des deux ox ...  Lire la suite

TAPURE

Écrit par :  Alain LE DOUARON

Défaut grave prenant la forme d'une fissure débouchante ou incluse. Dans les alliages, l'apparition de tapures est presque toujours liée à un processus d'échauffement ou de refroidissement. Les contraintes thermiques très élevées qui accompagnent un réchauffement brutal ou un refroidissement trop rapide ne peuvent être atténuées que par déformatio ...  Lire la suite

UGINE-SÉJOURNET PROCÉDÉ

Écrit par :  Stanislas de CHAWLOWSKI

Technique spéciale de filage des métaux, utilisée pour fabriquer des barres ou des tubes d'un profil déterminé et de grande longueur. Une billette du métal à transformer, porté à une température convenable, est placée dans un récipient métallique fermé par une filière munie d'un orifice dont la section correspond au profil que l'on veut obtenir. U ...  Lire la suite

URANIUM

Écrit par :  Bernard BOUDOURESQUES, Jean CARALP, Jeanne LEHMANN, Jean-Louis VIGNES

Dans le chapitre Géochimie, métallurgie extractiveL'uranium a quatre valences possibles, les valences 4 et 6 étant les plus répandues dans les minerais. Les conditions de passage de la valence 4 à la valence 6 dépendent du potentiel d'oxydoréduction du milieu ; elles sont voisines des conditions de passage du fer ferreux au fer ferrique. L'uranium hexavalent est beaucoup plus soluble que l'uraniu ...  Lire la suite

ZINC

Écrit par :  Paule DREULLE, Noël DREULLE, Jean-Louis VIGNES, Bernard WOJCIEKOWSKI

Dans le chapitre MétallurgieLes de zinc se trouvent dans la nature sous deux formes principales : d'une part, les variétés sulfurées, blende (ou sphalérite) et wurtzite ; d'autre part, les variétés oxydées, smithsonite, hydrozincite (carbonates), franklinite, zincite (oxydes), hémimorphite (ou calamine), willemite (silicates). La blende (ZnS) représente 95 p. 100 de la produ ...  Lire la suite