Les métaux sont utilisés dans un grand nombre d'industries. Il existe de nombreux types de métaux dans le monde. Ils comprennent l'aluminium, l'or, le cuivre, l'acier, l'argent, le platine, le nickel, le plomb, le zinc et le mercure. Tous ces métaux possèdent diverses propriétés qui les rendent adaptés à différentes applications.
Certains métaux peuvent résister à des conditions extrêmes, tandis que d'autres sont présents dans tous les foyers et sur tous les lieux de travail.
Les métaux présents dans notre monde jouent un rôle essentiel dans notre vie. Vous ne seriez probablement pas en train de lire ces lignes sans les métaux que nous utilisons quotidiennement pour faire fonctionner nos appareils électroniques et électroménagers.
Dans cet article, vous découvrirez les métaux les plus résistants de la planète, ainsi que leurs propriétés et leurs utilisations.
Metal Strength Comparison Chart (Tensile Strength and Melting Point)
The table below sets the 10 metals covered on this page side by side by tensile strength, the measure most people mean by "strongest". Tensile strength depends heavily on grade, temper and processing, so each figure names the form it applies to, and the pure metal is kept separate from its engineering alloys wherever the two differ sharply. Melting points repeat the figure given in each metal’s own properties list further down the page; steel is left open because it varies by grade.
| Métal | Tensile Strength (approximate, for the form named) | Point de fusion |
|---|---|---|
| Tungsten | 345–1,380 MPa (50,000–200,000 psi) in wrought forms; up to about 3,450 MPa (500,000 psi) as fine drawn wire | 3,410°C |
| Chrome | Not quoted: chromium is brittle at room temperature and is used as an alloying element and a plated coating, not as a structural metal in its own right | 1,907°C |
| Titane | 331–662 MPa (48–96 ksi) for annealed commercially pure grades; up to about 1,172 MPa (144–170 ksi) for Ti-6Al-4V, the alloy used in aerospace | 1,668°C |
| Acier | About 300–814 MPa (43,000–118,000 psi) across common plain-carbon grades; about 2,030 MPa (294,000 psi) for aged maraging grade 300 | Varies by grade |
| Aluminium | 69–290 MPa (10–42 ksi) for annealed wrought aluminum; 152–572 MPa (22–83 ksi) for heat-treated wrought alloys such as those used in aircraft structures | 660°C |
| Nickel | About 462 MPa (67,000 psi) for annealed commercially pure Nickel 200 | 1,453°C |
| Cuivre | 220–415 MPa (32,000–60,000 psi) for pure copper, annealed through cold-worked | 1,084°C |
| Gold | Not quoted: published figures for pure gold disagree by temper and our sources could not be reconciled | 1,064°C |
| Silver | Not quoted: published figures for pure silver disagree by temper and our sources could not be reconciled | 961°C |
| Platinum | Not quoted: published figures for pure platinum disagree by temper and our sources could not be reconciled | 1,768°C |
The Four Types of Metal Strength
Metal "strength" is not one number. Engineers describe it with four different mechanical properties, and a metal that excels at one can perform poorly at another, which is a large part of why lists of the "strongest" metal often disagree with each other.
- Résistance à la traction is the maximum stress a metal can withstand while being pulled or stretched before it breaks, usually measured in megapascals (MPa) or pounds per square inch (psi). It is the property the table above compares.
- Yield strength is the stress at which a metal begins to deform permanently and will no longer spring back to its original shape once the load is removed.
- Compressive strength is a metal’s ability to withstand being squeezed or crushed without failing.
- Impact toughness is how much energy a metal can absorb from a sudden blow before it fractures or shatters, rather than bending or deforming. It is measured by a notched-bar impact test such as the Charpy test.
A metal can rank first by one of these measures and fall behind on another. Tungsten, for example, has an extremely high tensile strength but is brittle and can shatter on impact, while titanium trades some raw tensile strength for a much better strength-to-weight ratio. The 10 entries below cover each metal’s properties and the jobs it is actually used for.
Qu'est-ce qui rend un métal résistant ?
A few material properties are read together to judge how a metal will behave under load, wear and heat. These include:
- Densité : This is the measure of how much mass is in a given volume. Density does not make a metal stronger by itself; it is what strength is measured against when metals are compared by strength-to-weight ratio, which is why a lighter metal can outperform a heavier one in a weight-critical part.
- Dureté : Il s'agit d'une mesure de la résistance du métal aux rayures, aux bosses et à d'autres formes de dommages. Un métal plus dur sera plus résistant aux dommages.
- Module d'Young : Il s'agit d'une mesure de la rigidité du métal. Un module de Young plus élevé signifie que le métal est moins susceptible de se déformer sous l'effet d'une contrainte.
- Point de fusion : Il s'agit de la température à laquelle le métal fond. Un point de fusion élevé signifie que le métal peut supporter des températures plus élevées avant de fondre.
1. Tungstène
Le tungstène est considéré comme l'un des métaux les plus solides au monde. Il a un point de fusion très élevé et est très résistant à la chaleur et à l'usure. Cela en fait un matériau idéal pour de nombreuses applications industrielles et militaires. Il est également utilisé dans la fabrication d'ampoules électriques et de composants électroniques.
Due to its exceptional strength and heat resistance, tungsten is also an essential material in aerospace engineering, where fabrication sur mesure de pièces d'avion nécessite des matériaux capables de résister à des conditions extrêmes.
Propriétés du tungstène :
- Point de fusion élevé : 3410°C
- Densité : 19,3 g/cm³
- Dureté : 8,5 Mohs
- Tensile strength: approximately 345–1,380 MPa (50,000–200,000 psi) in wrought forms, rising to about 3,450 MPa (500,000 psi) in fine drawn wire
2. Le chrome
Le chrome est un métal solide, brillant et résistant à la corrosion. Il est largement utilisé dans la fabrication de l'acier inoxydable et dans le placage et d'autres traitements de surface. Il est également utilisé dans la production de fonte et de superalliages.
Propriétés du chrome :
- Point de fusion élevé : 1907°C
- Densité : 7,19 g/cm³
- Dureté : 8 Mohs
- Tensile strength: not usefully quoted for the pure metal. Chromium is brittle at room temperature and is used as an alloying element in stainless steel and as a plated coating, rather than as a structural metal on its own
3. Le titane
Le titane est un autre métal solide largement utilisé dans diverses industries. Il est connu pour son rapport résistance/poids élevé, ce qui en fait un choix idéal pour les applications aérospatiales et militaires. Il est également utilisé dans le domaine médical pour les implants et autres dispositifs.
Propriétés du titane :
- Point de fusion : 1668°C
- Densité : 4,506 g/cm³
- Dureté : 6 Mohs
- Tensile strength: approximately 331–662 MPa (48–96 ksi) across the annealed commercially pure grades. The aerospace alloy Ti-6Al-4V reaches about 1,172 MPa (144–170 ksi)
4. L'acier
L'acier est un métal populaire utilisé dans un large éventail d'applications. Il s'agit d'un alliage de fer et de carbone, qui lui confère sa résistance et sa durabilité. Il existe différents types d'acier, chacun ayant ses propres propriétés.
Common steel grades vary widely in strength. Acier au carbone is the type used in general construction and machinery. Published figures for common plain-carbon grades run from roughly 300 MPa (43,000 psi) for a hot-rolled low-carbon grade such as AISI 1006 up to roughly 814 MPa (118,000 psi) for an as-rolled higher-carbon grade such as AISI 1060. Tool steel is heat-treated to a much harder, wear-resistant surface for cutting tools and dies. Maraging steel is an ultra-high-strength nickel steel that, in its aged, high-performance grades such as grade 300, reaches a tensile strength of roughly 2,030 MPa (about 294,000 psi), among the highest of any commercial steel.
Propriétés de l'acier :
- Densité : 7,85 g/cm³
- Dureté : Varie en fonction du type d'acier
- Tensile strength: varies widely by grade. Roughly 300–814 MPa (43,000–118,000 psi) for common plain-carbon grades, and far higher for heat-treated tool and maraging steels (see above)
5. Aluminium
L'aluminium est un métal mou largement utilisé dans diverses industries. Il est connu pour son rapport poids/résistance élevé et pour sa résistance à la corrosion. Il est également utilisé dans la construction d'avions et d'engins spatiaux.
Propriétés de l'aluminium :
- Point de fusion : 660°C
- Densité : 2,7 g/cm³
- Dureté : 2 Mohs
- Tensile strength: approximately 69–290 MPa (10–42 ksi) for annealed wrought aluminum, rising to 152–572 MPa (22–83 ksi) for heat-treated wrought alloys of the kind used in aircraft structures
6. Nickel
Le nickel est un métal solide souvent utilisé dans des alliages tels que l'acier inoxydable. Il présente une excellente résistance à la corrosion et à la chaleur. Il est donc idéal pour l'industrie chimique.
Propriétés du nickel
- Point de fusion : 1453°.
- Densité : 8,9 g/cm³
- Dureté : 4 Mohs
- Tensile strength: approximately 462 MPa (about 67,000 psi) for commercially pure Nickel 200 in the annealed condition
7. Cuivre
Le cuivre est un métal populaire qui a de nombreuses utilisations. C'est un excellent conducteur d'électricité et de chaleur, idéal pour les applications électriques. Il est également résistant à la corrosion, ce qui en fait un bon choix pour la plomberie et d'autres utilisations. Le cuivre est plus courant que l'argent et l'or. Il est utilisé pour fabriquer des fils, des câbles et des poteaux téléphoniques. Il est également utilisé dans les tuyaux et la plomberie. Ce métal est également utilisé pour fabriquer du laiton, du bronze et du placage de laiton.
Propriétés du cuivre :
- Point de fusion : 1084°C
- Densité : 8,96 g/cm³
- Dureté : 3 Mohs
- Tensile strength: approximately 220–415 MPa (32,000–60,000 psi) for pure copper, from the annealed to the cold-worked condition
8. L'or
L'or est un métal précieux souvent utilisé dans la fabrication de bijoux et d'autres objets décoratifs. Il est également un excellent conducteur d'électricité et ne se corrode pas. Ce métal est très prisé des collectionneurs en raison de sa rareté et de sa valeur élevée. L'or est utilisé dans la fabrication de bijoux et d'objets décoratifs. Il est également utilisé pour fabriquer des pièces de monnaie, des médailles et du papier-monnaie.
Propriétés de l'or :
- Point de fusion : 1064°C
- Densité : 19,3 g/cm³
- Dureté : 2,5 Mohs
- Tensile strength: not quoted here. Published figures for pure gold vary widely with temper and working, and the sources available to us disagree, so no single value is given rather than print one that may mislead
9. Argent
L'argent est un autre métal précieux qui a de nombreuses utilisations. C'est un excellent conducteur d'électricité et de chaleur, et il ne rouille pas facilement. C'est aussi l'un des métaux les plus chers au monde. Il est plus réactif que le platine et l'or. L'argent est surtout présent dans les pièces de monnaie et les médailles. Il est également utilisé pour fabriquer des câbles électriques et de nombreux appareils ménagers.
Propriétés de l'argent :
- Point de fusion : 961°C
- Densité : 10,49 g/cm³
- Dureté : 2,5 Mohs
- Tensile strength: not quoted here. Published figures for pure silver vary widely with temper and working, and the sources available to us disagree, so no single value is given rather than print one that may mislead
10. Platine
Le platine est un métal précieux souvent utilisé dans la fabrication de bijoux, de pièces de monnaie et d'autres objets décoratifs. Il est également utilisé dans la fabrication de composants électroniques et de convertisseurs catalytiques. Il est très cher. C'est le deuxième métal le plus cher au monde. Il est principalement utilisé dans la bijouterie et les objets décoratifs. Le platine a plus de valeur que l'or car il est moins réactif. Il est donc plus facile à travailler et plus difficile à ternir. Le platine est également utilisé pour fabriquer des pièces de monnaie et des médailles. Il est également utilisé pour fabriquer des moteurs à gaz, en particulier pour les voitures et les avions.
Propriétés du platine :
- Point de fusion : 1768°C
- Densité : 21,45 g/cm³
- Dureté : 4 Mohs
- Tensile strength: not quoted here. Published figures for pure platinum vary widely with temper and working, and the sources available to us disagree, so no single value is given rather than print one that may mislead
Parmi les autres métaux considérés comme les plus résistants, on peut citer :
Alliages de magnésium
Le magnésium est un métal léger souvent utilisé dans l'industrie aérospatiale. Il est connu pour son rapport poids/résistance élevé et sa résistance à la corrosion.
Propriétés du magnésium
- Point de fusion : 650°C
- Densité : 1,74 g/cm³
- Dureté : 2 Mohs
Le fer
Le fer est un métal solide et polyvalent utilisé depuis des siècles. Il est le plus souvent utilisé sous forme d'acier, qui est un alliage de fer et de carbone. L'acier est largement utilisé dans la construction, l'ingénierie et la fabrication. En général, l'acier sert à fabriquer des matériaux structurels tels que des poutres, des poutrelles, des barres d'armature, de l'acier et des tuyaux en fonte ductile. Le fer est également utilisé pour fabriquer des voies ferrées.
Propriétés du fer :
- Point de fusion élevé : 1538°C
- Densité : 7,87 g/cm³
- Dureté : 4 Mohs
Inconel
L'inconel est un superalliage, ce qui signifie qu'il est composé de plusieurs métaux différents pour une solidité et une résistance accrues à la chaleur et à la corrosion. Il est souvent utilisé dans des applications à haute température telles que les moteurs à réaction et les moteurs de fusée. En s'associant avec un Chine Usinage CNC s'assure que les composants Inconel sont fabriqués avec la précision et la qualité requises pour des environnements aussi exigeants.
Propriétés de l'Inconel :
- Point de fusion : 1350°C
- Densité : 8,4 g/cm³
- Dureté : 7 Mohs
- Module de Young : 193 GPa
Palladium
Le palladium est un métal précieux souvent utilisé dans la fabrication de bijoux, de pièces de monnaie et d'autres objets décoratifs. Il est également utilisé dans la fabrication de composants électroniques et de convertisseurs catalytiques.
L'essor de l'utilisation des métaux
La résistance des différents métaux utilisés pour fabriquer ces étonnantes créations varie considérablement. Certains de ces métaux sont naturellement résistants, mais grâce aux progrès technologiques, d'autres sont rendus plus résistants par des procédés spéciaux qui ajoutent du poids au métal. Certains de ces métaux sont si résistants qu'ils ont été utilisés pour forger des avions, des navires et des chars entiers.
Comme vous pouvez le constater, il existe une grande variété de métaux considérés comme les plus résistants au monde. Chaque le métal a des propriétés uniques qui le rendent idéal pour certaines applications. Avec les progrès constants de la technologie, nous verrons probablement encore plus d'utilisations pour ces métaux solides à l'avenir.
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Gavin Yi
Gavin Yi est un leader distingué dans le domaine de la fabrication de précision et de la technologie CNC. En tant que collaborateur régulier des magazines Modern Machine Shop et American Machinist, il partage son expertise sur les processus d'usinage avancés et l'intégration de l'industrie 4.0. Ses recherches sur l'optimisation des processus ont été publiées dans le Journal of Manufacturing Science and Engineering et l'International Journal of Machine Tools and Manufacture.
Gavin siège au conseil d'administration de la National Tooling & Machining Association (NTMA) et fait fréquemment des présentations à l'International Manufacturing Technology Show (IMTS). Il est titulaire de certifications délivrées par des établissements de formation à la commande numérique de premier plan, notamment le programme de fabrication avancée de l'université Goodwin. Sous sa direction, Shenzhen Yijin Solution collabore avec DMG Mori et Haas Automation pour stimuler l'innovation dans la fabrication de précision.
