Les matériaux en alliage sont formés en fondant et en mélangeant deux éléments métalliques ou plus, ou une combinaison d'éléments métalliques et non métalliques, ou par d'autres moyens. Le matériau résultant conserve toujours les propriétés du métal. Ces caractéristiques se reflètent principalement dans les aspects suivants:
La force et la dureté sont très élevées: grâce à des méthodes telles que le renforcement solide de la solution et le renforcement de la dispersion, l'alliage peut améliorer considérablement la résistance et la dureté du matériau. Par exemple, l'acier, qui est un alliage de carbone de fer, a une résistance beaucoup plus élevée que le fer pur. Il existe également des alliages en aluminium, tels que le modèle 2024-T6, dont la force peut être comparable à celle de certains aciers.
Il a également une bonne ténacité: certains alliages, tels que les alliages de titane, maintiennent une forte résistance tout en ayant une ténacité particulièrement bonne, qui peut absorber les forces d'impact et est moins susceptible de se casser.
- Plus résistant à l'usure: les phases dures de l'alliage, comme les carbures, peuvent améliorer la résistance à l'usure du matériau, ce qui lui permet de durer plus longtemps. Par exemple, l'acier à grande vitesse, qui contient des éléments tels que le tungstène et le molybdène, est souvent utilisé pour fabriquer des outils de coupe.
Alliage de mémoire de forme: l'alliage de nickel-titane, également connu sous le nom de Nitinol, peut revenir à la forme précédemment définie lorsque la température change. Il est appliqué dans des dispositifs médicaux tels que les stents et les structures intelligentes.
Alloys supraconducteurs: les alliages de niobium-titane peuvent obtenir une supraconductivité dans des environnements à basse température. Ils sont utilisés dans l'imagerie par résonance magnétique nucléaire (IRM) et les accélérateurs de particules.
- Bonne biocompatibilité: les alliages de titane, tels que TI-6AL-4V, peuvent s'entendre bien avec les tissus humains, ils sont donc largement utilisés dans les articulations artificielles et les implants dentaires.
- Densité réduite: la densité de l'alliage d'aluminium n'est qu'un tiers de celle de l'acier, et l'alliage de magnésium est encore plus léger. Cela peut réduire considérablement le poids des voitures et des avions, ce qui les rend plus économes en carburant.
- Force spécifique élevée: les composites renforcés en fibre de carbone, bien que non un alliage traditionnel, combinent les avantages des alliages et des composites, réalisant l'ultime en querelles dans le champ aérospatial.
- Fort résistance à la corrosion environnementale: l'acier inoxydable contient des éléments tels que le chrome et le nickel, qui peuvent former un film d'oxyde dense comme le cr₂o₃, empêchant une nouvelle corrosion. Il est largement utilisé dans des environnements difficiles tels que les industries marines et chimiques.
- Résistance à l'oxydation à haute température: les superalliages à base de nickel, tels que Inconel 718, forment une couche d'oxyde stable à des températures élevées, qui peuvent protéger le substrat interne de l'oxydation. Ils sont particulièrement largement utilisés dans les moteurs aérodynamiques.
