Les 10 métaux les plus résistants au monde

Les métaux sont une catégorisation d’éléments sélectionnés reconnaissables par leur poli, leur adaptabilité et leur conductivité. Ils possèdent diverses propriétés avantageuses de degrés variés qui rendent ces éléments très recherchés dans différents domaines.

La résistance est l’une des caractéristiques principales qui définit les différents métaux

Qu’est-ce qui rend le métal fort?

 

La force d’un métal est quantifiée en utilisant quelques paramètres. Ceux-ci incluent la résistance aux chocs qui mesure la quantité de choc qu’un métal peut supporter sans se briser.

La résistance à la compression détermine la résistance d’un métal à être comprimé contre un autre métal.

La résistance à la traction quantifie la capacité d’un métal à résister à être tiré.

Le dernier est la limite d’élasticité qui est la quantité de contrainte nécessaire pour qu’un métal passe de la déformation élastique à la déformation plastique.

Une fois que vous avez toutes ces valeurs, vous pouvez finalement évaluer si le métal est fort ou non.

Les 10 métaux les plus forts au monde

Voici quelques-uns des métaux les plus forts connus de l’homme:

1. Le Tungstène

C’est le métal le plus fort sur Terre. Le métal a un aspect brillant gris-blanc. Il est extrêmement dense, ce qui lui permet de résister à des températures extrêmes allant jusqu’à 3422°C.

Malgré sa force impressionnante, vous réaliserez que le tungstène est cassant et peut se fragmenter lors d’un impact.

Structure atomique du tungstène 

• • La résistance à la traction du tungstène est la plus élevée de tous les éléments métalliques, allant jusqu’à 980 MPa.

 

• • La résistance à la compression du tungstène pur se situe en moyenne autour de 166 753 psi (1150 MPa).

 

• • Il a une limite d’élasticité de 750 MPa, ce qui en fait l’un des éléments les plus forts du tableau périodique.

 

• • Sa résistance aux chocs est relativement plus faible par rapport à ses autres propriétés, à seulement 47 MPa. La résistance à la compression du tungstène varie en fonction de la pureté du métal. Les résistances à la compression de ses alliages diffèrent en fonction du type de métal incorporé. Par exemple, dans le cas du carbure de tungstène

 

• • Sa résistance à la compression est de 4780 MPa

 

• • Sa résistance à la traction est de 350 MPa

 

• • Une résistance aux chocs encore plus faible de 12 MPa

 

• • Une limite d’élasticité de 140 MPa.

 

Ses applications comprennent; outils de découpe, moules mâles, outils miniers, fraises, filières d’étirage, forets et moules femelles, entre autres.

2. Acier

L’acier est l’une des amalgamations les plus robustes de fer et de carbone. Il possède de nombreuses propriétés supérieures, y compris sa grande résistance, sa durabilité, sa malléabilité, sa résistance à la corrosion et sa polyvalence. Il a également une résistance relativement élevée aux températures élevées.

• • L’AISI 4130 dont la résistance à la traction est de 951 MPa (1 110 psi)

 

• • L’API 5L X65 a une résistance de 448 MPa (65 000 psi)

 

• • L’ASTM A514 a une résistance à la traction de 690 MPa (97 000 psi)

 

• • L’ASTM A36 a une résistance à la traction de 400 à 550 MPa (57 000 à 85 000 psi), entre autres.

 

La limite d’élasticité de l’acier varie également en fonction de la composition et de la préparation de l’alliage résultant; des exemples de limites d’élasticité de différents types d’acier incluent:

• • L’API 5L X65 avec une limite d’élasticité de 448 MPa (65 ksi)

 

• • L’acier A36 dont la limite d’élasticité varie de 250 à 400 MPa (36 à 58 ksi)

 

• • La résistance de l’acier doux 1090 est de 247 MPa (36 ksi)

 

• • Le chrome-vanadium qui a une limite d’élasticité AISI 6150 de 620 MPa (90 ksi)

 

Vous pouvez déterminer sa résistance à l’impact en utilisant le test des valeurs Charpy. En fonction de sa composition, l’acier possède une plage variée de résistance à l’impact, notamment:

• • L’acier au carbone 1040 qui mesure 180 Joules

 

• • L’acier faiblement allié 8630 qui a 55 Joules

 

• • L’acier inoxydable 410 qui peut résister à 34 Joules

 

• • L’acier à outils L2 avec 26 Joules

 

La résistance à la compression de l’acier varie de 250 MPa à 1500 MPa en fonction de la méthode de préparation et de la composition exacte de l’alliage. Ses applications comprennent; l’aérospatiale et l’automobile, la construction, le transport, l’énergie, l’application industrielle, l’emballage, l’art, entre autres.

3. Chrome

Le chrome est l’un des métaux les plus durs. Il est gris acier et brillant, avec un point de fusion élevé et une résistance accrue à la corrosion. Ses différentes forces varient en fonction de la composition de l’élément.
[caption id="attachment_23516" align="aligncenter" width="500"] Élément Chrome[/caption>

• • La résistance à la traction du métal varie entre 370 et 760 MPa.

 

• • Sa limite d’élasticité moyenne est de 131 MPa.

 

• • La résistance à la compression varie de 185 MPa à 430 MPa.

 

• • Sa résistance à l’impact varie de 120 MPa à 150 MPa.

 

Les alliages de chrome ont également des forces variables, par exemple les alliages cobalt-chrome ont des résistances à la traction allant de 145 à 270 MPa. Sa limite d’élasticité se situe entre 470 et 1600 MPa. Ses applications comprennent le renforcement de l’acier, les céramiques métalliques, le chromage, la production d’alliages, les réfractaires, les fonderies et les bandes magnétiques.

4. Titane

Le titane est un métal blanc argenté. C’est un métal léger, résistant à la corrosion, avec un point de fusion élevé. C’est l’un des éléments métalliques les plus couramment trouvés sur Terre. Malgré sa faible densité, il a une grande résistance.
[caption id="attachment_23517" align="aligncenter" width="500"] Élément Titane[/caption>

• • La limite d’élasticité du titane pur se situe autour de 250 MPa

 

• • Sa résistance à l’impact se situe entre 55 et 60 MPa en moyenne

 

• • La résistance à la traction de l’élément varie entre 240 et 241 MPa

 

• • La résistance à la compression varie de 130 à 170 MPa

 

Son alliage possède également différentes résistances, qui varient en fonction de la composition des éléments ajoutés à l’alliage ainsi que des forces de l’élément. Par exemple, si vous regardez le carbure de titane, vous réaliserez que le métal est un alliage incroyablement résistant.

• • Sa résistance à la traction est de 310 MPa

 

• • La résistance à la traction de l’alliage est de 20 GPa

 

• • Sa résistance à la compression est de 3789 MPa

 

Les applications incluent ; le domaine médical, l’industrie aérospatiale, chimique, les usines de dessalement, les navires, les sous-marins, et les bijoux entre autres.

5. Vanadium

Il s’agit d’un métal de transition de couleur gris argenté. Le vanadium n’est pas couramment trouvé à l’état pur mais il est dérivé de nombreux autres éléments. Il a également des propriétés de faible absorption des neutrons.
[caption id="attachment_23518" align="aligncenter" width="500"] Élément Vanadium

• Le vanadium a une résistance à la traction de 800 MPa (116 000 psi)
• L’élément a une limite d’élasticité de 776 MPa (113 000 psi)
• Sa résistance à la compression varie entre 125 et 130 MPa
• Sa ténacité à la rupture varie de 70 à 150 MPa, et sa résistance aux chocs varie en fonction de la composition du vanadium

Un des alliages de vanadium les plus résistants est le ferrovanadium qui incorpore du fer. Sa résistance à la traction est d’environ 1200 MPa. Sa résistance aux chocs peut varier de aussi bas que 2,80 j/cm² à aussi haut que 13,91 J/cm² en fonction de la composition exacte de l’alliage.

Les applications du vanadium incluent ; la fabrication d’alliages d’acier, de véhicules spatiaux, de réacteurs nucléaires et de porte-avions, l’industrie médicale, les céramiques en tant que pigment, et les matrices.

6. Lutétium

Il s’agit d’un métal blanc argenté qui est très rare et donc cher. Il appartient à une catégorie de métaux appelée lanthanides et est probablement le plus résistant du groupe. Il n’est pas extrait à l’état pur mais est extrait du trichlorure de lutétium.

[caption id="attachment_23519" align="aligncenter" width="500"] Élément Lutétium

• La résistance à la traction du métal est d’environ 140 MPa (20 300 psi)
• Sa limite d’élasticité est d’environ 60,0 MPa (8700 psi)
• Sa dureté Vickers est d’environ 1100 MPa et sa dureté Brinell varie de 890 à 1300 MPa

Les applications du lutétium incluent ; l’industrie pétrolière, les composants électroniques, utilisé dans la thérapie contre le cancer, et les capteurs d’impuretés dans la production métallurgique et de prothèses dentaires.

7. Gadolinium

Il s’agit d’un métal de terre rare blanc argenté. Il est naturellement trouvé oxydé et doit être traité pour obtenir sa forme pure. Le métal est ductile ainsi que malléable. Il est hautement toxique mais peut être utilisé en imagerie par résonance magnétique, également appelée IRM.

Les divers paramètres de résistance de ces métaux varient en fonction de la structure et de la composition du métal.

• Sa limite d’élasticité est d’environ 635 MPa
• La résistance à la traction du métal est d’environ entre 170 et 430 MPa
• Sa résistance à la compression varie entre 160 et 300 MPa
• La ténacité à la rupture de ce métal varie entre 45 et 90 MPa

Ses applications comprennent; applications médicales, applications industrielles, énergie nucléaire, et dispositifs électroniques et optiques.

8. Tantale

Il s’agit d’un métal de transition qui est d’une transition bleu-gris. C’est un très bon conducteur de chaleur et d’électricité. Il est également hautement résistant à la corrosion.

Élément de tantale[/caption>

• La limite d’élasticité du tantale varie entre 100 et 200 MPa
• Sa résistance à la traction est d’environ 900 MPa
• La résistance aux chocs est d’environ 1200 à 400 MPa
• La résistance à la compression du métal varie de aussi bas que 135 MPa à aussi élevé que 1060 MPa

Ses alliages contenant divers pourcentages d’autres éléments auront des résistances variables en fonction de la structure et de la composition de l’alliage. Ses applications comprennent; applications électriques et appareils, applications industrielles, aérospatiale, défense, recherche et développement.

9. Zirconium

L’élément est un métal de transition gris blanc brillant. Il a une haute résistance à la chaleur et à la corrosion et est très ductile. Cet élément est dérivé d’un minéral appelé zircon. Les métaux sont également malléables et ductiles.

Élément de zirconium[/caption>

• Sa limite d’élasticité est d’environ 230 MPa (33400 psi)
• La résistance à la traction de l’élément est de 330 MPa (47900 psi)
• Sa dureté Vickers est de 150 MPa et sa dureté Brinell est d’environ 145 MPa

Les différents alliages ont des résistances variables telles que le Zircaloy-4, dont la limite d’élasticité est d’environ 381 MPa et sa résistance à la traction d’environ 514 MPa, le hydride de zirconium, sa limite d’élasticité de 709 MPa et résistance à la traction de 998 MPa.

Ses applications comprennent; réacteurs nucléaires, applications industrielles, médicales et dentaires, céramiques et matériaux réfractaires, antisudorifiques et lotions, production d’abrasifs.

10. Osmium

Il s’agit d’un métal gris parfois blanc bleuté qui est à la fois dur et cassant. Il est dérivé de métaux en alliage par exemple du platine. Cet élément est l’un des éléments les plus denses qui existent naturellement.

Élément d’osmium[/caption>

• Sa résistance à la traction est de 2000 à 7000 MPa.
• L’élément a une ténacité à la rupture d’environ 120 à 150 Mpa et une limite d’endurance de 800 à 3600 MPa
• La résistance à la compression du métal varie entre 1000 et 3600 MPa

Vous pouvez utiliser ce métal dans de nombreuses applications telles que les pointes de stylo-plume, les pivots d’instruments, les contacts électriques, le polissage des lentilles abrasives et polies, les bijoux, les agents d’alliage, les catalyseurs et l’industrie nucléaire.

Conclusion

La différence entre le métal le plus fort et le métal le plus faible réside largement dans leur structure chimique et leur composition. Ces métaux sont souvent amalgamés avec d’autres éléments pour augmenter leur résistance ainsi que d’autres propriétés.
Voici la traduction en français :

Il faut noter que la pureté du métal affecte directement sa résistance. Ainsi, le même métal peut avoir des résistances variables en fonction de sa qualité.

Plus de ressources :

Les métaux les plus forts et les plus durs – Source : OWLCation

Top 10 des métaux les plus forts de la Terre – Source : Sciencing

Liste de tous les métaux – Source : Thought. Co

Propriétés mécaniques du métal – Source : Machine MFG

Tableau de résistance des métaux – Source : KDM