ALLIAGES

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Superalliages

Le développement des turboréacteurs d'avion a entraîné, dès la fin de la Seconde Guerre mondiale, l'élaboration d'alliages capables de résister à des efforts mécaniques intenses dans un domaine de température où tout ce qui était connu à l'époque avait une forte propension à fluer et/ou à s'oxyder de façon catastrophique. Dans le même temps, Superman devenait un héros de télévision, et certains auteurs américains expliquent ainsi la naissance du nom des « superalliages ». Il s'agit de produits qui illustrent parfaitement comment, à partir de composants qui n'ont que des propriétés médiocres les rendant parfaitement inutilisables, il est possible de fabriquer des matériaux particulièrement efficaces, au point que le préfixe super ne semble pas du tout usurpé. Deux familles de superalliages sont employées : les « base nickel » et les « base cobalt » (le terme « base » précise le métal qui est le plus abondant). En partant du nickel pur, métal qui s'oxyde et qui flue dès 600 0C à 700 0C, l'addition de 20 p. 100 en poids de chrome conduit à un alliage dont la résistance à l'oxydation est bonne jusqu'à 1 000 0C, voire au-delà. Ensuite, un ajout d'aluminium permet de renforcer les propriétés mécaniques à chaud, jusqu'à près de 1 000 0C, grâce à la précipitation dans la solution solide ternaire nickel-chrome-aluminium d'un composé de type Ni3Al. Ce composé possède le même réseau cristallin que la solution solide, mais un paramètre légèrement différent. L'ajustage des propriétés mécaniques et chimiques, par un dosage fin des composants cités et des ajouts supplémentaires (titane, molybdène, tungstène, fer, etc.), permet de répondre à des besoins très divers qui dépassent largement le domaine des réacteurs d'avion.

La plupart des alliages métalliques sont polycristallins, c'est-à-dire qu'ils sont constitués de grains représentant chacun un réseau cristallin individuel. Les propriétés mécaniques sont généralement d'autant meilleures que les grains sont plus fins, ce qui a motivé la mise au point de techniques limitant [...]


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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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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 « 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

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Pour citer l’article

Jean-Claude GACHON, « ALLIAGES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 25 septembre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/alliages/