ALLIAGES

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Modélisation des alliages

Le problème permanent des métallurgistes est l'impossibilité, encore quasi totale, de prévoir théoriquement et économiquement un diagramme d'équilibres de phases. Les diagrammes connus ont tous été établis d'abord expérimentalement, en mettant les composants en contact et en suivant leur évolution au moyen de techniques diverses. L'exemple de la figure, dans laquelle les pointillés traduisent l'incertitude des auteurs, montre que notre connaissance est encore très imparfaite. Deux voies, en dehors de l'étude expérimentale, toujours d'actualité, sont suivies pour résoudre les problèmes pendants. La première est la modélisation numérique des diagrammes de phases. La « coexistence pacifique » entre phases différentes, appelée équilibre thermodynamique, est régie par la règle dite de « minimisation de l'enthalpie libre du système ». Les performances des micro-ordinateurs actuels permettent d'utiliser des modèles numériques de cette enthalpie libre et de calculer ainsi toutes les lignes des diagrammes. Il ne s'agit cependant pas de prévision, car on ne peut modéliser numériquement que ce qui est connu et caractérisé thermodynamiquement, et les vertus des logiciels se limitent à interpoler de façon sensée entre des domaines déjà explorés. Mais cet apport est important, car il permet tout à la fois de guider les expérimentateurs – afin de leur éviter des investigations coûteuses et pas toujours utiles – et de mettre en évidence d'éventuelles incohérences dans des résultats déjà publiés. Les logiciels sont capables de traiter des alliages possédant jusqu'à dix composants, voire plus, ce qui correspond au nombre d'éléments existant dans les alliages industriels.

La seconde voie non expérimentale est celle de la théorie physique de l'état solide. Les atomes interagissent entre eux par l'intermédiaire de leurs couches électroniques externes, lesquelles sont bien décrites par la mécanique quantique. Des modèles des alliages ont été construits pour essayer, dans un premier temps, de déterminer si le voisinage entre atomes de métaux différents était éner [...]


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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

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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AIMANTS

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Dans le chapitre « Matériaux à aimants permanents »  : […] Parmi les différentes méthodes de classement que l'on peut adopter pour exposer les propriétés des nombreux matériaux à aimants permanents, la plus naturelle est de former des groupes basés sur l'origine de l'hystérésis magnétique et sur la valeur du champ coercitif d'induction. Le classement ainsi établi correspond à des modes de préparation et à des propriétés physiques et mécaniques assez bien […] Lire la suite

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Dans le chapitre « Emploi dans les alliages »  : […] Près de la moitié de la production mondiale annuelle (qui s'élève à 70 000 t environ) est consommée comme élément durcissant dans les alliages à base d' étain et surtout de plomb. Les plaques des batteries d'accumulateurs, qui doivent présenter une grande résistance, sont constituées de plomb allié à environ 6 p. 100 d'antimoine. Ce dernier confère en plus une meilleure coulabilité et une meille […] Lire la suite

ARGENT, métal

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Dans le chapitre « Applications industrielles de l'argent et de ses sels »  : […] La ductilité, la conductivité et la malléabilité sont les qualités physiques de l’argent de plus en plus sollicitées avec la miniaturisation de l’électronique. Les principaux usages de l’argent concernent : – l’électronique en tant que conducteur (téléphones mobiles, ordinateurs, équipements électroniques, cellules solaires, etc.) ; – les usages bactéricides (nanotechnologies, industrie du textile […] Lire la suite

ARTISANAT DU BRONZE (Gaule préromaine)

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Pour citer l’article

Jean-Claude GACHON, « ALLIAGES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 12 octobre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/alliages/