L'INDUSTRIE MÉTALLURGIQUE : Généralités sur les métaux Principes généraux d'élaboration des métaux

« voie d'épuisement rapide et exigent dès maintenant une politique de non gaspillage et de récupération des déchets métalliques.

Silice 60 Oxygène 47 Alumine 15,5 Silicium 28 Fe' 0 3 2,7 Aluminium 8 Fe 0 5,4 Fer 4,7 Chaux 4,8 Calcium 3,5 Magnésie 4,4 Magnésium 2,7 Soude 3,6 Sodium 2,6 Potasse 2,8 Potassium 2,4 Titane 0,46 — Composition de l'écorce terrestre en pourcen- tage de minerais et éléments entre 0 et 20 kilomè-tres de profondeur.

La notion de métal et le caractère métallique La classification périodique nous apprend que les 104 éléments, recensés à ce jour, peuvent se classer ser en métaux et métalloïdes.

Du point de vue chimique, les métaux sont des éléments dont la couche électronique externe com- mence à se garnir et renferme au plus 4 électrons.

Si cette définition s'applique assez bien aux corps de poids atomique faible, elle perd de sa valeur lorsque le numéro augmente.

Ainsi, le plomb possède des caractères métalli- ques indiscutables et des propriétés métalloïdiques qui ne le sont pas moins.

Le métallurgiste de son côté s'intéresse en priori- té aux propriétés physiques du métal qui peuvent être mécaniques, électriques ou magnétiques ; au poli ; à la couleur.

Tout ceci lui permet de différen- cier beaucoup plus nettement le métal du métalloï- de.

Il sait par ailleurs utiliser ce dernier comme apport au métal de base pour renforcer telle ou telle propriété métallurgique.

La plupart des qualités propres au métal sont liées à l'état cristallin dans lequel il se trouve à l'état stable.

L'état cristallin Cet état se caractérise par un agencement parfai- tement ordonné des atomes du métal.

Pour une température donnée, cette configuration géomé- trique représente un maximum de stabilité ou une énergie minimum.

L'introduction d'un corps étranger ainsi qu'il sera vu plus loin peut modifier cet ordre.

L'en- semble trouve alors spontanément un nouvel agen- cement qui lui confère un maximum de stabilité.

Lorsque la température augmente l'énergie moyen- ne s'accroît jusqu'à un seuil qui correspond à la destruction de l'architecture cristalline marquant le début de la fusion.

La plupart des métaux s'ordonnent en réseaux simples à basse température.

Le fer oc , le tungstène, le vanadium, le molybdène se rangent selon un réseau cubique centré.

Le fer , le nickel, le cobalt ou le cuivre forment un réseau cubique à face cen- trée.

Le magnésium, le chrome cristallisent dans le système hexagonal compact, etc.

Chaque cristal est défini par la maille du réseau correspondant au côté du cube ou de l'hexagone.

Cette distance varie selon la taille des atomes et leur charge nucléaire entre 3 et 5 cent millionièmes de centimètres.

La structure cristalline est parfaitement mise en évidence par la diffraction des rayons X et des électrons sur les atomes du réseau.

Ceux-ci se ras- semblent en taches régulières sur une plaque photo- graphique convenablement orientée par rapport à l'échantillon et à la source.

La mesure des distan- ces entre les taches permet au moyen de relations géométriques simples, de connaître les distances interatomiques et le système cristallin.

La résistance des métaux Le métal possède un ensemble de qualités qui le rendent irremplaçable pour l'usinage, la résistance mécanique ou la résistance thermique.

Suffisam- ment plastique il peut adopter les formes les plus compliquées, tout en gardant une rigidité suffisan- te.

C'est un conducteur électrique ou magnétique exceptionnel.

Enfin la multiplicité des éléments métalliques et des mélanges possibles permet son utilisation sous la forme d'alliages aux propriétés nouvelles parfaitement adaptées à l'usage recher- ché.

Toutes ces propriétés sont maintenant bien com- prises grâce aux connaissances dont on dispose aujourd'hui sur la structure atomique.

L'empirisme d'autrefois cède le pas de plus en plus aux techni- ques modernes qui permettent de comprendre et de prévoir les propriétés du métal en évitant les tâton- nements longs et coûteux.. »