Matériaux

Les matériaux présents dans la base de données CLEANTOOL sont brièvement décrits ci-dessous. Pour accéder aux procédés de nettoyage par type de matériaux, cliquez dans le menu de gauche sur « Recherche de procédés » puis sélectionnez un matériau dans l’interface de recherche.

Fer

Élément chimique de symbole Fe et de numéro atomique 26. Métal blanc argenté, aux propriétés magnétiques, hautement résistant, ductile et malléable. Point de fusion du fer pur : 1 535 °C  environ ; alcalin. Il sert principalement à fabriquer de l’acier, de la fonte et du fer forgé.

Acier de construction

Alliage de fer et de carbone. Teneur en carbone : 0,15 – 0,3 %. Ductile et malléable. Il est utilisé en construction métallique, pour la fabrication d’écrous, de vis et de tubes.

Acier à teneur moyenne en carbone

Alliages de fer et de carbone. Teneur en carbone : 0,4 – 0,6 %. Plus résistants que durs, ils servent à fabriquer de lourdes pièces forgées, des essieux et des rails.

Acier à haute teneur en carbone

Alliage de fer et de carbone. Teneur en carbone : 0,7 – 1,5 %. Ils sont résistants et peuvent être durcis et trempés. Ils se prêtent bien au forgeage et servent à fabriquer des limes, des burins, des scies, des outils à fileter, des outils de tournage, etc.

Acier rapide (AR)

Acier à forte teneur en carbone additionnés de nickel, de cobalt, de chrome ou de tungstène. Résistants à la rupture fragile jusqu’à des températures élevées sans perte de dureté, ils peuvent être durcis et trempés. Ils servent à fabriquer des outils de tournage, mèches, etc.

Fonte de fer

Alliage de fer et de carbone. Teneur en carbone : 4 % environ. Fragile, non forgeable, facile à couler, résistante à la pression, peu résistante à la traction, elle sert à fabriquer des piètements de machines, plaques, étaux, pièces pour tours, blocs cylindres, segments de piston, etc.

Fonte d’acier

Acier coulé.


Alliage

Produit obtenu par incorporation de métaux ou d’autres éléments chimiques à un métal de base afin d’obtenir les propriétés souhaitées.

Laiton

L’alliage de laiton le plus utilisé contient 70 % de cuivre et 30 % de zinc. Ductile et malléable, le laiton se prête parfaitement à l’usinage à froid mais difficilement à l’usinage à chaud et à l’usinage mécanique. Il ne peut pas être durci. L’usinage à froid lui confère une haute résistance à la traction. Le laminage à froid altère le traitement par trempe et revenu. Le laiton se prête bien au soudage. Il sert à fabriquer des cartouches, tuyauteries, bouchons encliquetables, etc.

Bronze

Alliage de cuivre et d’étain.

Nickel

Élément chimique de symbole Ni, de numéro atomique 28 et de masse atomique 58,69. C’est un métal blanc argenté, légèrement magnétique, de dureté moyenne, très malléable et ductile, résistant à la corrosion chimique et atmosphérique. Point de fusion : 1 455 °C. Point d’ébullition : 2 899 °C environ. Densité : 8,90. Il est utilisé en galvanoplastie et comme élément d’alliage dans les aciers spéciaux à base de fer, dans les alliages à base de cuivre tels que le cupronickel et dans ceux à base de nickel tels que le monel. Dans le domaine de l’acier, il a principalement les fonctions suivantes : 1) renforcement des aciers non trempés ou durcis. 2) amélioration de la dureté des aciers perlites-ferritiques (en particulier à basses températures). 3) austénisation des alliages de fer à forte teneur en chrome.

Monel

Alliage particulier de nickel et de cuivre : NiCu3OFe.

Cuivre
Élément chimique de symbole Cu, de numéro atomique 29 et de masse atomique 63,57. C’est un métal de couleur rougeâtre dont les propriétés physiques sont les suivantes : malléabilité, ductilité, bonne conductivité électrique et thermique. Point de fusion : 1 083 °C. Point d’ébullition : 2 336 °C. Densité : 8,94. Le cuivre est utilisé de manière universelle à l’état pur pour la fabrication de tôles, de tuyaux, de barres et de fils et entre également dans la composition d’alliages.


Aluminium

Élément chimique de symbole Al, de numéro atomique 13 et de masse atomique 26,97. C’est un métal blanc argenté trivalent. Point de fusion : 660 °C. Point d’ébullition : 2 270 °C environ. Malléable et ductile, il résiste à la corrosion dans des conditions normales d’utilisation mais est attaqué par les acides et les bases. Il est utilisé à grande échelle pour la fabrication d’articles devant allier légèreté et résistance  à la corrosion et présenter une bonne conductivité électrique. L’aluminium peut être anodisé. Cela se traduit par la formation d’une fine couche d’oxyde d’aluminium extrêmement dure qui a pour effet d’augmenter sa résistance à la corrosion. L’aluminium peut prendre de multiples colorations.

Chrome

Élément chimique de symbole Cr, de numéro atomique 24 et de masse atomique 52,01. Ce métal gris acier-argenté est très dur et très résistant à l’oxydation atmosphérique. Il est utilisé comme élément d’alliage de l’acier inoxydable et pour le chromage galvanique. Principales fonctions comme élément d’alliage dans la production d’acier : (1) augmente la résistance à la corrosion et à l’oxydation (2) augmente la trempabilité (3) accroît la résistance à hautes températures (4) augmente la résistance à l’usure et à l’abrasion (dans le cas de l’acier à forte teneur en carbone).

Acier allié

Acier contenant un grand nombre d’éléments d’alliage, outre le carbone et présentant les teneurs en manganèse, soufre, silicium et phosphore normalement admises. Le nickel, le chrome, le silicium, le manganèse, le tungstène, le molybdène et le vanadium permettent d’augmenter leur dureté ainsi que leur résistance aux sollicitations mécaniques ou à des agressions chimiques. Les aciers contenant moins de 5 % de ces éléments sont appelés « aciers faiblement alliés ».

Acier inoxydable (inox)

Acier habituellement produit dans des fours électriques. Ces aciers sont alliés au chrome et au nickel. Les plus courants contiennent 18 % de chrome et 8 % de nickel.

Acier au nickel

Acier allié au nickel. Il est possible d’y ajouter différentes quantités de nickel pour accroître leur résistance à l’état normalisé et pour pouvoir effectuer un durcissement par trempe avec refroidissement par immersion dans l’huile ou à l’air plutôt que par immersion dans l’eau.

Acier calmé

Le traitement final consiste à additionner l’acier fondu de ferrosilicium ou d’aluminium pour le désoxygéner ; ces éléments se lient à l’oxygène libéré lors de la solidification et permettent ainsi d’éviter la formation de soufflures.


Zinc

Élément chimique de symbole Zn, de numéro atomique 30 et de masse atomique 65,38. Le zinc est un métal blanc-bleuâtre, malléable et ductile à l’état pur, même à température ambiante ; point de fusion : 419,58 °C. Point d’ébullition : 908,5 °C. Densité : 7,14. Il peut être déposé par galvanisation et sert souvent de revêtement de l’acier. Le zinc fait l’objet de multiples applications, telles que les piles sèches, etc. Les alliages à base de zinc jouent un rôle essentiel dans la fabrication de pièces coulées sous pression. Le principal alliage du zinc est le laiton.

Galvanisation à chaud

Technique utilisée pour protéger une pièce d’acier contre la corrosion à l’aide d’un dépôt de zinc (ou parfois d’étain). Elle consiste à immerger l’acier dans un bain de zinc en fusion. Il est également possible de déposer du zinc sur une pièce d’acier par électrolyse ; ce procédé s’appelle l’électrozingage.

Alliage d’aluminium

L’alliage d’aluminium présente les avantages suivants : traitement à très hautes températures, excellente résistance à la corrosion, légèreté, très bonne stabilité et dureté, bonne rigidité et bon rapport résistance/poids, excellentes propriétés de protection contre les interférences électromagnétiques, excellente conductivité thermique, très bonne conductivité électrique. Exemple d’alliages d’aluminium : la série 2000 (EN) comprend des alliages d’aluminium et de cuivre.

Alliages de zinc

Les alliages de zinc présentent les avantages suivants : bonne résistance et dureté, excellente conductivité électrique, bonne conductivité thermique, matière première la plus économique, bonne stabilité dimensionnelle, applicables à des parois d’une grande finesse, possibilité d’usinage à froid, ce qui facilite l’assemblage, possibilité de finitions d’excellente qualité, excellente résistance à la corrosion. Recyclables à 95 %. Exemples d’alliages de zinc : alliage ZA 8 (ASTM) présentant les propriétés suivantes : masse volumique 6,28 g/cm3, intervalle de fusion 375 – 404 °C, dureté Brinell 95 – 110.

Alliages de nickel

L’alliage 400, par exemple, est un alliage nickel-cuivre hautement résistant, très résistant à la corrosion et extrêmement dur dans une large gamme de températures. Il est très résistant aux solvants chlorés, aux substances qui corrodent le verre, à l’acide sulfurique et à la plupart des bases. Il peut être utile dans des atmosphères oxydantes à des températures allant jusqu’à 540 °C. Il est utilisé dans les soupapes, pompes, arbres de pompe et d’hélices, structures maritimes, composants électriques et électroniques, la distillation et la production du pétrole, les échangeurs thermiques.


Verre

Matériau transparent, dur, amorphe et cassant obtenu par fusion d’un ou plusieurs oxyde(s) de silicium, de bore ou de phosphore avec certains oxydes basiques (de sodium, magnésium, calcium ou potassium, par exemple) puis refroidissement rapide du produit afin d’empêcher sa cristallisation ou sa dévitrification. Son point de fusion varie entre 800 °C et 950 °C, mais son usinage s’effectue à des températures plus élevées. La solidité du verre réside presque uniquement dans sa couche supérieure ; si celle-ci est éraflée ou corrodée, le verre se casse très facilement.

Matière plastique

Matière synthétique constituée de macromolécules obtenues par polymérisation ou polycondensation et qui peut être moulée ou extrudée, coulée dans de multiples formes et feuilles ou étirée en fils pour être utilisée comme fibre textile.

Céramique

Matériau à base d’argile ou de verre. La céramique conserve sa forme sous l’effet de la chaleur à la différence des métaux, qui se dilatent. Matériau dur, cassant et résistant à la corrosion.

Caoutchouc

Substance jaunâtre, amorphe et élastique provenant du latex de diverses plantes tropicales, notamment de l’hévéa ; elle est vulcanisée, pigmentée, et ses surfaces sont traitées et modifiées en vue de la production de joints d’étanchéité, rubans et sangles élastiques, pneus, récipients, etc.

Bibliographie (2003)
1) http://www.steelmill.com/dictionary/dictionaryofmetallurgyNR.html
2) http://www.elval.gr
3) http://www.purityzinc.com/alloys.html
4) http://www.falcon-metals.com/Nickel/NickelCharacteristics.htm
5) http://www.bartleby.com/61/
6) http://100megsfree4.com/dictionary/car-dicw.htm
7) “Metalwork Technology”, Strefford, McMurdo, Schofiled & Sims Ltd., 1985