La force du fer dépend de sa forme et de sa composition en alliage. Le fer pur, bien que fort à part entière, est relativement doux et pas très fort par rapport à d'autres matériaux. Cependant, lorsqu'il est allié avec du carbone ou d'autres éléments, le fer peut devenir beaucoup plus fort, comme c'est le cas avec l'acier et la fonte.
Force du fer pur
Résistance à la traction: Le fer pur a généralement unrésistance à la tractiond'environ370–450 MPa (Megapascals). Cela signifie qu'il peut résister à une force d'environ 370 à 450 mégapascals avant de se casser sous tension. Bien que cela soit suffisant pour certaines applications, il est inférieur à la force de nombreux autres métaux.
Résistance des alliages de fer (acier et fonte)
Acier (fer + carbone)
Acier doux: L'acier est un matériau beaucoup plus fort que le fer pur, principalement en raison de sa teneur en carbone. L'acier doux, qui contient {{0}}. 05% à 0,25% de carbone, a unrésistance à la tractionentre400 MPa et 550 MPa.
Acier à haute résistance: L'acier avec une teneur en carbone plus élevée ou allié avec d'autres éléments (comme le chrome ou le nickel) peut avoir des résistances à la traction dépassant1000 MPa(1 GPA), ce qui le rend adapté aux applications lourdes, y compris la construction, l'automobile et les machines industrielles.
Fonte (fer + carbone + silicium)
Fonte grise: La fonte a généralement une résistance à la traction entre200 MPa et 400 MPa, selon la composition et le traitement de l'alliage. Il est fort en compression mais fragile et moins adapté aux applications de traction.
Fonte ductile: Également connu sous le nom de fonte nodulaire, il peut atteindre une résistance à la traction d'environ600 MPa à 900 MPa, le rendant plus ductile et plus dur que la fonte traditionnelle.
Comparaison avec d'autres matériaux
Aluminium: L'aluminium a généralement une résistance à la traction200–300 MPa, ce qui rend le fer (et surtout l'acier) beaucoup plus fort.
Cuivre: Le cuivre a une résistance à la traction d'environ210–250 MPA, le rendant plus faible que le fer.
Titane: Les alliages en titane sont beaucoup plus forts que le fer, avec des forces de traction allant de900 MPa à plus de 1400 MPa, selon l'alliage.
Béton: Le béton, qui est utilisé dans la construction, a une résistance à la compression20–40 MPa, beaucoup plus bas que le fer ou l'acier, mais il est souvent renforcé de fer (barres d'armature en acier) pour améliorer la résistance à la traction.
Conclusion
Fer purest relativement doux et faible par rapport aux autres métaux, avec une résistance à la traction de370–450 MPA.
Acier, qui est un alliage de fer avec du carbone et d'autres éléments, est beaucoup plus fort, avec des forces de traction dépassant souvent1000 MPa.
Fonteest fort en compression mais généralement plus faible en tension que l'acier, avec des résistances à la traction allant de200 MPa à 900 MPa.
En résumé, le fer sous sa forme pure n'est pas particulièrement fort, mais sa résistance peut être considérablement améliorée par l'alliage, surtout lorsqu'elle devient en acier ou en fonte ductile.
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