Cet article contient une comparaison des principales propriétés thermiques et atomiques du fer et du nickel, deux éléments chimiques comparables du tableau périodique. Il contient également des descriptions de base et des applications des deux éléments. Fer contre Nickel.
Fer et Nickel – À propos des éléments
Source : www.luciteria.com
Fer et Nickel – Applications
Fer
Le fer est utilisé dans de nombreux secteurs tels que l’électronique, la fabrication, l’automobile, la construction et le bâtiment. Le fer est le plus largement utilisé de tous les métaux, représentant plus de 90 % de la production mondiale de métaux. Son faible coût et sa haute résistance en font souvent le matériau de choix pour résister aux contraintes ou transmettre des forces, telles que la construction de machines et de machines-outils, de rails, d’automobiles, de coques de navires, de barres d’armature en béton et de la charpente porteuse des bâtiments. . Étant donné que le fer pur est assez doux, il est le plus souvent combiné avec des éléments d’alliage pour fabriquer de l’acier. Les aciers sont des alliages fer-carbone qui peuvent contenir des concentrations appréciables d’autres éléments d’alliage. L’ajout d’une petite quantité de carbone non métallique au fer échange sa grande ductilité contre une plus grande résistance. En raison de sa très grande résistance, mais toujours d’une ténacité substantielle et de sa capacité à être fortement altérée par un traitement thermique, l’acier est l’un des alliages ferreux les plus utiles et les plus courants dans l’utilisation moderne. Il existe des milliers d’alliages qui ont des compositions et/ou des traitements thermiques différents. Les propriétés mécaniques sont sensibles à la teneur en carbone, qui est normalement inférieure à 1,0 % en poids.
Nickel
La production mondiale de nickel est actuellement utilisée comme suit: 68 % en acier inoxydable; 10 % en alliages non ferreux; 9 % en galvanoplastie; 7 % en acier allié; 3 % dans les fonderies; et 4 % d’autres utilisations (y compris les piles). Le nickel est utilisé comme constituant de différents types d’alliages; par exemple, Monel (matériau résistant à la corrosion), Nichrome (un alliage utilisé pour les éléments chauffants à résistance), Permalloy (un alliage à haute perméabilité magnétique à faible intensité de champ et faible perte d’hystérésis), cupronickel, acier inoxydable, maillechort, etc. Les alliages à base de nickel (par exemple les alliages Fe-Cr-Ni(Mo)) présentent une excellente ductilité et ténacité, même à des niveaux de résistance élevés et ces propriétés sont conservées jusqu’à de basses températures. Le nickel et ses alliages sont très résistants à la corrosion dans de nombreux environnements, notamment ceux qui sont basiques (alcalins). Le nickel réduit également la dilatation thermique pour une meilleure stabilité dimensionnelle. Le nickel est l’élément de base des superalliages. Ces métaux ont une excellente résistance à la déformation par fluage thermique et conservent leur rigidité, leur résistance, leur ténacité et leur stabilité dimensionnelle à des températures beaucoup plus élevées que les autres matériaux de structure aérospatiaux.
Fer et Nickel – Comparaison dans le tableau
| Élément | Fer | Nickel |
| Densité | 7,874 g/cm3 | 8,908 g/cm3 |
| Résistance à la traction ultime | 540 MPa | 345 MPa |
| Limite d’élasticité | 50 MPa | 70 MPa |
| Module de Young | 211 GPa | 200 GPa |
| Échelle de Mohs | 4.5 | 4 |
| Dureté Brinell | 490 MPa | 700 MPa |
| Dureté Vickers | 608 MPa | 640 MPa |
| Point de fusion | 1538°C | 1455°C |
| Point d’ébullition | 2861°C | 2730°C |
| Conductivité thermique | 80,2 W/mK | 90,7 W/mK |
| Coefficient de dilatation thermique | 11,8 µm/mK | 13,4 µm/mK |
| Chaleur spécifique | 0,44 J/g·K | 0,44 J/g·K |
| Température de fusion | 13,8 kJ/mole | 17,47 kJ/mole |
| Chaleur de vaporisation | 349,6 kJ/mole | 370,4 kJ/mole |
