Les métaux et les alliages métalliques sont des matériaux de construction particulièrement préférés dans la conception mécanique des travaux de construction. Les métaux, en particulier, sont largement utilisés dans les structures porteuses. À cet égard, il est important de connaître les propriétés mécaniques des matériaux métalliques. Le comportement des matériaux métalliques sous des charges mécaniques est appelé propriétés mécaniques. Les propriétés mécaniques, par contre, sont principalement dues à la force de liaison interatomique du métal. Cependant, l'effet de la structure interne du matériau métallique est également élevé. En modifiant les structures internes des métaux, différentes propriétés mécaniques sont attribuées au même matériau. Les propriétés mécaniques des métaux sont déterminées par différentes méthodes d'essai pour différentes conditions de chargement.
Les propriétés de traction des métaux varient en fonction de la force surfacique d'une force appliquée. Si la force est perpendiculaire et provoque l'allongement ou le raccourcissement du métal, on parle de contrainte normale. Cependant, si la force est dans la section et provoque un changement d'angle dans le métal, on parle de contrainte de cisaillement. Les forces appliquées aux matériaux métalliques peuvent toujours être à l'origine de contraintes normales ou de cisaillement.
Les caractéristiques les plus importantes des matériaux de construction sont le degré de déformation et la durabilité de ces matériaux. La méthode d’essai utilisée pour déterminer les propriétés de déformation et de résistance des matériaux métalliques est l’essai de traction. La puissance appliquée pendant le test est augmentée jusqu'à la rupture du matériau. À ce stade, les modifications du matériau métallique sont enregistrées en permanence. Un autre test est celui de la compression. Si le matériau est soumis à une charge sous forme de compression, les caractéristiques de déformation et de résistance du matériau sous la contrainte sont déterminées. Les tests présentés ici sont similaires aux tests de traction.
Dans les tests de dureté, il est déterminé quelle est la résistance d'un matériau métallique contre un objet dur immergé dans la surface. Les valeurs de dureté des matériaux métalliques sont directement liées à la résistance des matériaux et revêtent une grande importance. En tant que méthode d’essai non destructive, ces essais sont effectués selon différentes méthodes (telles que la méthode de mesure de la dureté Brinell, Vickers ou Rockwell) en fonction de la forme de la pointe de pénétration et de la force appliquée.
Des essais de résistance au choc par encoche sont appliqués pour mesurer la ténacité dynamique du matériau dans des conditions imposant aux matériaux métalliques de se comporter de manière fragile. Ces conditions sont une charge sur trois axes, un forçage à basse température et un impact soudain.
Les dommages de fatigue sont également rencontrés dans les matériaux métalliques. Cet endommagement est causé par la rupture des matériaux métalliques après une certaine période de temps sous l'effet de contraintes répétitives inférieures à celles de la résistance à la traction. Ceci est démontré par des tests de fatigue.
À l’heure actuelle, les zones d’utilisation et les propriétés des matériaux métalliques utilisés dans le secteur de la construction sont confiées à des instituts de contrôle et d’inspection agréés, conformément aux réglementations et normes en vigueur, publiées par des organismes nationaux et étrangers. Voici quelques normes basées sur ces tests:
· TS EN ISO 8491 Matériaux métalliques - Tube (section complète) - Essai d'inclinaison
· TS EN ISO 6892-1 Matériaux métalliques - Essai de traction - Section 1: Méthode d'essai à température ambiante
· TS EN ISO 6892-2 ... Section 2: Méthode d'essai à haute température
· TS EN ISO 6892-3 ... Partie 3: Méthode d'essai à basse température
· TS EN ISO 6507-1 Matériaux métalliques - Essai de dureté Vickers - Partie 1: Méthode d'essai
· TS EN ISO 6507-4 ... Section 4: Graphiques et valeurs de dureté