Point de fusion des métaux et alliages en °C et °F

Un métal pur fond à une certaine température. Un alliage fond sur une plage de températures, et les deux extrémités de cette plage sont les points où la plupart des travaux de chauffage échouent. Ci-dessous, vous trouverez les points de fusion publiés pour trente métaux purs, ainsi que le solidus et le liquidus pour les alliages qu'un atelier rencontre réellement – laitons, bronzes, aciers inoxydables et soudures – en Celsius et Fahrenheit.

Pourquoi un seul chiffre est généralement la mauvaise réponse

Les métaux purs ont un point de fusion unique car ils ne contiennent qu'un seul élément. Ajoutez un deuxième élément et le mélange cesse de se comporter de cette manière : il commence à fondre au solidus, est complètement liquide au liquidus, et entre les deux n'est ni l'un ni l'autre. Cet état intermédiaire est une bouillie de cristaux solides dans du métal liquide — il ne brasera pas, ne coulera pas proprement et n'aura presque aucune résistance.

L'écart peut être énorme. Le cuivre au béryllium commence à fondre à 866 °C et n'est pas entièrement liquide avant 982 °C. Citer l'une ou l'autre extrémité comme "le point de fusion" est faux dans des directions opposées, et citer un nombre au milieu est faux dans les deux cas.

Points de fusion des métaux purs

Alliages de cuivre : laitons et bronzes

Les alliages de cuivre sont nommés de manière générale et spécifiés avec précision. Le terme "laiton" couvre tout, du laiton de décolletage, entièrement liquide à 899 °C, au laiton rouge, qui n'a pas commencé à fondre à cette température. Travaillez à partir de la désignation de l'alliage, pas du nom commercial.

Aciers et aciers inoxydables

L'acier inoxydable n'a pas non plus de point de fusion, et les nuances sont plus éloignées les unes des autres que la plupart des gens ne l'attendent. Les nuances austénitiques que la plupart des ateliers manipulent – 304 et ses dérivés – fondent entre 1400 °C et 1450 °C ; les nuances ferritiques et martensitiques utilisées pour les lames et les fixations atteignent 1530 °C.

Soudures et alliages à bas point de fusion

Quelques alliages fondent à une température unique. Ce sont les eutectiques : à une composition exacte, le mélange change d'état d'un seul coup, sans plage pâteuse. C'est pourquoi le Sn63Pb37 est devenu la norme pour les travaux électroniques et pourquoi son substitut sans plomb, le SAC305, est formulé si près de l'eutectique. Un joint perturbé dans une plage pâteuse ressort terne, granuleux et faible.

Méthode et précision

Les valeurs des métaux purs sont les chiffres actuels des manuels, listés tels que publiés — de nombreux tableaux font encore circuler des valeurs antérieures à 1990 pour le chrome, le tungstène, le nickel et l'or. Les chiffres des alliages sont le solidus et le liquidus pour la désignation nommée ; une composition différente sous le même nom commercial différera. Le Fahrenheit est calculé à partir du chiffre Celsius, donc les deux colonnes ici ne peuvent pas être en désaccord, bien qu'une source qui a publié le Fahrenheit en premier puisse différer d'un degré ou deux par arrondi. Trois valeurs non présentes dans les tableaux : l'alliage d'aluminium 6061 est de 582 °C à 652 °C, l'eutectique fer-carbone est de 1147 °C, c'est pourquoi la fonte fond bien en dessous du fer pur, et l'eutectique argent-cuivre est de 779 °C, où l'argent sterling commence à fondre. Les lignes de fonte sont absentes : les chiffres publiés vont de 1150 °C à 1300 °C sans accord sur la nuance, et un point médian inventé serait pire que l'absence. Sources : CRC Handbook of Chemistry and Physics, données sur les points de fusion (colonne CRC du tableau des données des éléments standards). Base de données des alliages de la Copper Development Association, alloys.copper.org. British Stainless Steel Association, "Plage de température de fusion des aciers inoxydables". Tableau des températures des alliages Kester. Données typiques solidus/liquidus de l'Aluminum Association pour le 6061, telles que publiées sur la fiche de données ASM/MatWeb.

Ce que cela signifie à l'établi

L'aluminium ne donne aucun avertissement. L'acier rougit bien avant de ramollir ; l'aluminium reste argenté jusqu'au moment où il s'effondre, donc quiconque habitué à chauffer de l'acier dépasse la température la première fois.

L'acier galvanisé est un danger bien en dessous de tout point de fusion significatif. Le zinc bout autour de 907 °C et dégage des fumées d'oxyde bien plus bas, donc le couper ou le souder nécessite de retirer le revêtement et de ventiler l'air.

La chaleur appliquée pour libérer une fixation grippée se propage. Quelques centaines de degrés sont loin de faire fondre quoi que ce soit, mais c'est bien au-delà de la température de revenu d'un boulon trempé, d'un ressort ou d'une cage de roulement. La pièce survit à la chaleur et tombe en panne plus tard sous charge, ce qui rend la cause difficile à tracer.

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