Familles de matériaux
Ajouter 1% de carbone à du fer le rend dur, on appelle cela de l’acier.
Ajouter 5% de carbone à du fer le rend très dur mais plus fragile, on appelle cela de la fonte.
La dureté est le contraire de la mollesse, c’est la capacité à rayer un autre matériau. Le diamant raye la céramique, qui raye la fonte, qui raye l’acier, qui raye l’aluminium, qui raye le bois, qui raye la pâte à modeler.
La fragilité est le contraire de la ductilité, c’est la capacité à se briser sous une trop grande déformation. Le verre est fragile, la pâte à modeler est ductile.
L’acier est 3 fois plus rigide que l’aluminium (E = 70 GPa contre 210 GPa) mais 3 fois plus dense (7,8 contre 2,7).
On utilise souvent des éléments d’additions pour améliorer les performances du matériaux (résistance, coulabilité, stabilité chimique…). Comme le chrome qui va rendre l’acier inoxydable.
En industrie, il s’agit d’un savoir faire extrême, exemple chez Tesla qui utilise un alliage d’aluminium spécifique EN AC-Al Si8CuMnFeMgZnVTiNiZrPbSb (voir la Désignation des métaux et alliages).
Hachures des matériaux :
Acier et fonte sont dans la catégorie « Tous métaux ».
Aluminium est dans la catégorie « Alliages légers ».