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Des métaux incroyables : pourquoi le platine est-il appelé le métal le plus malléable ?
En science des matériaux, la ductilité est une mesure importante de la capacité d'un matériau à résister à une déformation plastique importante avant la rupture. Cette propriété est essentielle en ingénierie et en fabrication, en particulier dans les applications qui nécessitent que les matériaux se plient, s’étirent ou se déforment sans se casser. La ductilité n’affecte pas seulement le choix des matériaux, mais joue également un rôle clé dans de nombreuses applications de haute technologie. En fonction de la longueur de déformation du matériau après fracture pendant l'essai, la ductilité peut être calculée en soustrayant la longueur initiale de la longueur après fracture, en divisant par la longueur initiale, puis en multipliant par 100 %.
La ductilité est la capacité d'un matériau à supporter une déformation face au stress et est essentielle à un fonctionnement sûr.
Le platine est largement considéré comme le plus ductile de tous les métaux. Lorsqu'il est testé en termes de ductilité, le platine s'étire à un degré inégalé par d'autres métaux. Cela est dû au fait que la structure de liaison métallique spéciale du platine lui permet d'avoir une plus grande capacité de glissement atomique lorsqu'il est soumis à des contraintes, obtenant ainsi une ductilité plus élevée. De nombreux métaux précieux, tels que l’or et le cuivre, présentent également une ductilité considérable, mais le platine reste unique à cet égard.
Importance de l'évolutivitéLa ductilité affecte non seulement les caractéristiques de traitement des métaux, mais détermine également leur adéquation à certaines applications. Par exemple, les procédés de moulage ou de formage à chaud utilisent principalement des matériaux cassants, tandis que dans les opérations de formage des métaux, des matériaux hautement ductiles sont capables de résister aux impacts sans se casser. La présence de ductilité permet au métal de subir des opérations de travail à froid telles que le pressage ou la gravure sans se fissurer.
La ductilité élevée permet au métal d'absorber plus d'énergie lors de la déformation, offrant ainsi une meilleure sécurité.
Mesure et quantification de la ductilité
Lors des essais de traction, la ductilité d'un matériau est généralement quantifiée à l'aide de l'allongement relatif (en pourcentage) et de la réduction de la surface de rupture. Prenons l'exemple de l'allongement à la rupture. Il s'agit de la contrainte mécanique à laquelle l'éprouvette se brise lors d'un essai de traction uniaxiale. La ductilité de certains métaux, comme l'acier, varie en fonction de la composition de l'alliage ; en général, l'augmentation de la teneur en carbone diminue la ductilité.
Transition fragile et ductile des métaux
Les métaux peuvent présenter des comportements de fracture différents à différentes températures : fracture fragile ou fracture ductile. La ductilité d’un matériau est inextricablement liée à sa ténacité, en particulier dans les produits métalliques utilisés pour des applications porteuses.
La transition entre la ductilité et la fragilité se produit généralement à une certaine température, appelée température de transition fragile-ductile.
Des recherches menées par l’Association des métaux de Montréal indiquent que le platine se comporte extrêmement bien à ce point de transition, réduisant considérablement le risque de fracture fragile. Cela rend le platine largement utilisé dans divers environnements industriels et de laboratoire haut de gamme.
Réflexions finales
Alors que la recherche et le développement de nouveaux matériaux continuent de progresser, verrons-nous d’autres métaux battre le record de ductilité du platine pour relever de plus grands défis technologiques à l’avenir ?
