Que sont les métaux à bas point de fusion – Alliages fusibles – Définition

Les métaux et alliages à bas point de fusion s’opposent en quelque sorte aux métaux réfractaires. Certains alliages à bas point de fusion peuvent être utilisés comme soudure, ils sont donc connus sous le nom d’alliages fusibles. Un alliage fusible est un alliage métallique susceptible d’être facilement fondu, c’est-à-dire facilement fusible, à des températures relativement basses.

Brasure – Étain – Plomb Alliage eutectique

Le brasage est une technique d’assemblage de métaux à l’aide d’un alliage de métal d’apport dont la température de fusion est inférieure à environ 425 °C (800 °F). En raison de cette température plus basse et des différents alliages utilisés comme charges, la réaction métallurgique entre la charge et la pièce à usiner est minime, ce qui entraîne un joint plus faible. Dans l’assemblage électronique, l’alliage eutectique avec 63% d’étain et 37% de plomb (ou 60/40, qui est presque identique en point de fusion) a été l’alliage de choix. Cet alliage eutectique a un point de fusion inférieur à celui de l’étain ou du plomb.

L’étain est un constituant important des soudures car il mouille et adhère à de nombreux métaux de base courants à des températures considérablement inférieures à leurs points de fusion. De petites quantités de divers métaux, notamment l’antimoine et l’argent, sont ajoutées aux soudures étain-plomb pour augmenter leur résistance. La soudure 60-40 fournit des joints solides et fiables dans une variété de conditions environnementales. Il existe également des soudures à haute teneur en étain, qui sont utilisées pour assembler des pièces d’appareils électriques car leur conductivité électrique est supérieure à celle des soudures à haute teneur en plomb. Ces soudures sont également utilisées là où le plomb peut présenter un danger, par exemple au contact de l’eau potable ou des aliments.

Alliages de Plomb

Le plomb est un métal lourd plus dense que la plupart des matériaux courants. Le plomb est mou et malléable, et a un point de fusion relativement bas. Le plomb est largement utilisé comme écran gamma. Le principal avantage du blindage en plomb réside dans sa compacité en raison de sa densité plus élevée. Il a une résistance élevée à la corrosion, une malléabilité, des propriétés électriques inhabituelles et la capacité de former des alliages utiles. Les utilisations représentatives comprennent : un agent de protection contre les rayons X et le rayonnement gamma ; grilles moulées sous pression pour batteries; revêtements qui préparent les surfaces pour le brasage. D’autre part, le plomb est extrêmement toxique et pose certains risques environnementaux.

Le plomb forme une large gamme d’alliages à bas point de fusion et s’allie facilement avec l’étain dans toutes les proportions, formant les soudures étain-plomb largement utilisées dans l’industrie. Dans l’industrie nucléaire, le plomb et les alliages plomb-bismuth peuvent être utilisés comme caloporteur de réacteur.

Plomb et eutectique Plomb-Bismuth

Le plomb, l’eutectique plomb-bismuth et d’autres métaux ont également été proposés et parfois utilisés. Le réacteur rapide refroidi au plomb est une conception de réacteur nucléaire qui présente un spectre de neutrons rapides et un liquide de refroidissement eutectique au plomb fondu ou au plomb-bismuth . L’eutectique plomb-bismuth ou LBE est un alliage eutectique de plomb (44,5 %) et de bismuth (55,5 %). Le plomb fondu ou l’eutectique plomb-bismuth peut être utilisé comme fluide de refroidissement principal car le plomb et le bismuth ont une faible absorption des neutrons et des points de fusion relativement bas.

Les points de fusion et d’ébullition du plomb et du mélange eutectique plomb-bismuth sont:

• Plomb
  • point de fusion – 327,5 °C
  • point d’ébullition – 1749 °C
• Plomb-Bismuth – mélange eutectique
  • point de fusion – 123,5 °C
  • point d’ébullition – 1670 °C

Alliages de Zinc

Le zinc est un métal fragile et a un point de fusion relativement bas de 419 °C (787 °F), résiste à la corrosion, est ductile et malléable et est très soluble dans le cuivre. Le zinc et les alliages de zinc sont utilisés sous forme de revêtements, de pièces moulées, de tôles laminées, de fils tréfilés, de pièces forgées et d’extrusions. D’autres utilisations du zinc sont comme constituant majeur dans les alliages nickel-argent de laiton, le métal de machine à écrire, la soudure tendre et aluminium et le bronze commercial.

Les alliages de zinc avec de petites quantités de cuivre, d’aluminium et de magnésium sont utiles dans le moulage sous pression ainsi que dans le moulage par centrifugation, en particulier dans les industries de l’automobile, de l’électricité et de la quincaillerie. Les alliages de zinc ont des points de fusion bas, nécessitent un apport de chaleur relativement faible, ne nécessitent pas de fondant ou d’atmosphères protectrices. En raison de leur grande fluidité, les alliages de zinc peuvent être coulés dans des parois beaucoup plus minces que les autres alliages de moulage sous pression, et ils peuvent être coulés sous pression avec des tolérances dimensionnelles plus strictes. Ces alliages de zinc sont commercialisés sous le nom de Zamak. Le nom zamak est un acronyme des noms allemands des métaux dont sont composés les alliages : Zink (zinc), Aluminium, Magnésium et Kupfer (cuivre). Le bas point de fusion associé à la faible viscosité de l’alliage rend possible la production de formes petites et complexes.

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Voir ci-dessus:
Alliages