ALLIAGES

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Alliages binaires

Les alliages les plus simples à étudier sont les alliages binaires métalliques, c'est-à-dire ceux qui sont formés par association à l'échelle atomique de deux métaux, lesquels sont des éléments de la classification périodique. La méthode la plus immédiate pour préparer un alliage binaire consiste à fondre ensemble, par chauffage, les deux métaux composants et à laisser le liquide refroidir. Le résultat d'une telle opération dépend essentiellement des éléments mis en cause. Suivant leur nature et leur dosage, on peut obtenir plusieurs types de résultats :

– un produit totalement différent des deux métaux de départ, lorsque l'association à l'échelle atomique est énergétiquement favorable et qu'on forme ce qui est appelé un composé intermédiaire ;

– un produit ressemblant à l'un des composants, plus ou moins modifié ; il s'agit alors d'une solution solide ;

– un mélange des deux composants quasi purs à l'échelle de grains dont la taille varie de quelques micromètres à quelques millimètres ; on obtient un eutectique ;

– une séparation en deux couches avec, au-dessus, le métal léger et, au-dessous, le métal lourd, si l'association à l'échelle atomique est énergétiquement défavorable et si la tendance à la répulsion des atomes dissemblables s'accompagne d'une grande différence de masse ; ce dernier cas a déjà justifié des expériences en microgravité.

Les divers comportements évoqués ci-dessus sont à la base de la recherche de nouveaux alliages. Il n'est malheureusement pas encore possible de les prévoir d'une façon efficace et économique par des modèles théoriques. La recherche en métallurgie a donc été pendant très longtemps, et est encore, même si c'est à un degré moindre, une recherche expérimentale, mêlant l'observation des phénomènes à l'intuition, à la chance et aux tentatives de systématisation à partir de paramètres empiriques. Les progrès de la mécanique quantique ont certes permis de développer des modèles théoriques des métaux purs, puis des alliages, mais le niveau des enseignements apportés reste limité et ne permet pas encore de déterminer a pr [...]

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Système cuivre-tungstène

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Système cadmium-plomb

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Système zirconium-hafnium

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Système titane-nickel

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Écrit par :

  • : docteur d'état ès sciences physiques, professeur de métallurgie à l'université de Nancy-I

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Pour citer l’article

Jean-Claude GACHON, « ALLIAGES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 06 mai 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/alliages/