Les propriétés physiques et mécaniques des métaux usuelles.

1.  Introduction

Le développement de notre  monde a été largement marqué grâce à la découverte des métaux.

L’homme laisse derrière lui l’âge de pierre   et révolutionne rapidement  le monde depuis les découvertes successives du cuivre, du bronze, du fer etc.

La maitrise parfaite de l’élaboration des métaux ont marqué les étapes décisives dans le progrès techniques. Sans métaux, pas des locomotives, pas des bâtiments de dernières générations, pas d’électroniques etc.
Bref, sans métaux, on vivait toujours l’époque du premier Neandertal.




2.   Les propriétés physiques des métaux usuelles

2.1. Comment distinguer les métaux ?

A part le cuivre et le laiton qui peuvent se distinguer par leurs couleurs jaunes, la majorité des métaux ont une ressemblance physique plus ou moins identique.  Alors pour pouvoir les distinguer facilement, on utilise un détecteur des métaux.

L’acier est attiré par un aimant.
Le plomb se différencie par sa malléabilité.
L’aluminium est moins dense que le zinc.

2.2.  Les métaux ont une température de fusion plus ou moins élevé.

Tous les métaux se fondent  mais à des températures différentes.
Par exemple l’aluminium se fonde beaucoup plus vite que le fer.

Voici un tableau récapitulatif des métaux  et leurs temperatures de fusion

Métal

Température de fusion oC

Aluminium

660

Argent

960

Bismuth

271

Chrome

1857

Cuivre

1083

Etain

232

Fer

1535

Magnésium

650

Nickel

1453

Or

1064

Plomb

327

Tungstène

3410

Zinc

420  

2.3.  Les métaux conduisent plus ou moins de la chaleur

Tous les métaux conduisent de la chaleur. Mais leurs qualités en tant que conducteurs thermiques se différencient d’un métal à un autre.  (Voir tableau sur les métaux  et leurs temperatures de fusion)

2.4. Les métaux sont plus ou moins lourds

Comme tous matériaux, les métaux sont pesants.  Mais certains sont plus lourds que d’autres.
Voici un tableau listant les métaux et leurs masses volumiques.

Métal

Masse volumique en Kg/m3

Aluminium

2700

Argent

10500

Bismuth

9750

Chrome

7200

Cuivre

9960

Etain

7310

Fer

7870

Magnésium

1740

Nickel

8900

Or

19320

Plomb

11350

Tungstène

19300

Zinc

7130

  

2.5.  Les métaux conduisent plus ou moins de l’électricité

Tous les métaux sont connus comme étant des bons conducteurs électriques. Cependant certains conduisent beaucoup plus mieux l’électricité que d’autres. 
Par exemple : L’argent, l’or et le cuivre conduisent beaucoup mieux l’électricité que le reste des métaux.

2.6. Les métaux réfléchissent la lumière

Tous les métaux possèdent l’éclat métallique. C’est grâce à cet aspect que certains métaux sont utilisés pour réaliser des miroirs.

3.   Les propriétés mécaniques des métaux usuelles.

3.1. Les métaux sont plus ou moins déformable

Les métaux sont utilisés pour fabriquer différents objets (couteau, marmites, meubles etc.). Ceci est possible grâce au fait qu’on peut modifier la forme d’un métal. On dit que le métal est déformable.

3.2.  Les métaux sont plus ou moins élastiques

On peut constater qu’un métal dilaté augmente de volume puis reprend le volume initial lorsque la cause de dilation (augmentation de temperature) cesse.

3.3. Les métaux sont plus ou moins durs

Tous les métaux sont durs mais certains sont plus durs que d’autres.
Par exemple : L’acier est plus dur que l’aluminium.

3.4. Les métaux sont plus ou moins cassants

Tous les métaux peuvent se casser y compris les métaux durs. Cependant certains métaux se cassent sous l’effet d’un simple choc tandis que d’autres ne peuvent pas se casser facilement.