Techniques métallurgiques
La métallurgie est le domaine de la transformation et du travail des métaux et alliages, riche d’un savoir-faire technologique. De la fusion et l’affinage des minerais jusqu’à l’usinage des métaux, focus sur les différentes techniques de la métallurgie.
Les méthodes métallurgiques
La transformation des métaux peut se synthétiser en 3 principales étapes :
- L’extraction : on sépare les métaux purs des autres éléments sans valeur, à travers une série de réactions physiques et chimiques.
- L’affinage (ou l’élaboration) : les métaux, sous forme liquide, sont affinés en vue d’obtenir un produit sous forme de lingots, de barres ou de billettes.
- La transformation : cette étape permet de conférer différentes propriétés mécaniques aux métaux, (résistance, élasticité, dureté) tout en lui donnant une forme.
Pour tout savoir sur les différentes procédures d’extraction et de transformation des métaux et alliages, consultez cette rubrique !
L’affinage des métaux
La métallurgie transforme les minerais métalliques et les ferrailles en métaux purs.
Pour obtenir des métaux raffinés, il existe 3 méthodes :
- La minéralurgie : cette technique permet de séparer les minéraux d’un minerai en exploitant leurs propriétés physiques (granulométrie, densité, magnétisme).
- La pyrométallurgie : une fois extrait, on expose le minerai à de fortes températures. De cette manière, on élimine l’oxygène présent dans les oxydes métalliques afin d’obtenir du métal.
- L’hydrométallurgie : il s’agit d’un procédé de purification, qui consiste à mettre en solution les différents métaux dans un minerai ou un concentré, afin de les séparer grâce à différentes réactions physiques et chimiques (dissolution acide, précipitation des ions, cémentation, électrolyse). On utilise cette technique pour obtenir le zinc, le chrome, le nickel ou encore le cobalt ou l’uranium.
Dans le cas des alliages, il existe 2 procédés de fabrication :
- Par fusion, à l’aide de bains liquides,
- Par la métallurgie des poudres, en associant les métaux par « frittage », c’est-à-dire en chauffant les poudres jusqu’à la fusion. Ce procédé permet d’obtenir une meilleure répartition des carbures, et d’obtenir des produits finis de qualité tout en limitant les coûts de production.
La transformation des métaux
Une fois les matériaux purs obtenus, l’industrie métallurgique utilise divers procédés de formage des métaux, notamment la fonderie.
On appelle cette étape la métallurgie secondaire, qui comprend :
- La réalisation des alliages,
- Les traitements thermomécaniques (laminage, trempe, revenu)
- La mise en forme de semi-produits (tôles, profilés…)
Les diverses pièces ainsi créées pourront être assemblées par soudure.
Stimulées par l’innovation technologique, les techniques métallurgiques sont nombreuses : l’emboutissage, la fonderie à cire perdue, le moulage…
Pour vous familiariser avec les différentes techniques métallurgiques, consultez notre rubrique !