Physico-chimie des matériaux métalliques

Auteur(s) :

Siredey-Schwaller, Nathalie Découvrir l'auteur

Résumé

Une présentation générale des différentes propriétés des matériaux métalliques et des phénomènes qui les conditionnent afin d'apprendre à contrôler ainsi qu'à faire évoluer le métal. ©Electre 2019

Éditeur(s)
- Ellipses
Date
- DL 2019
Notes
- Bibliogr. et webliogr. p. 223-226
Langues
- Français
Description matérielle
- 1 vol. (226 p.) : ill. ; 26 cm
Collections
- Technosup (Paris)
Sujet(s)
ISBN
- 978-2-340-03096-1
Indice
- 669 Métallurgie
Quatrième de couverture
- L'ouvrage : niveau B (IUP - Licence)
  Cet ouvrage développe, à l'intention des élèves ingénieurs métallurgistes, les phénomènes qui conditionnent les propriétés d'usage d'un métal pour faire comprendre les différents aspects du travail métallurgique et donner des pistes pour modifier ces propriétés en fonction du cahier des charges souhaité.
  Sont d'abord décrites les propriétés intéressantes pour l'emploi du métal et sont expliquées succinctement leurs provenances. Puis sont présentés les différents métaux et leurs constitutions (assemblage de grains, assemblage de phases, arrangement des atomes). L'évolution naturelle plus ou moins rapide du métal vers un état d'équilibre en fonction des conditions extérieures (essentiellement la température) est alors analysée. Sont notamment précisés les défauts qui influent sur cette évolution et les mécanismes qui l'accompagnent : mouvement des atomes (diffusion), mouvement des dislocations, mouvement des précipités (coalescence), transformations de phase.
  Enfin, en application pratique des différentes notions présentées et compte tenu du grand nombre de paramètres et de la variété des métaux, des pistes de réflexion sont présentées pour guider le métallurgiste dans son action de contrôle et d'évolution du métal.
Tables des matières
- - Matériaux
  - Physico-chimie des matériaux métalliques
  - Nathalie Siredey-Schwaller
  - Ellipses
  - Constantes
  - Rappels mathématiques
  - Chapitre I. Présentation du matériau8
  - 1. Introduction8
  - 2. Le métal et les propriétés métalliques10
  - 2.1. Les différents métaux10
  - 2.2. La liaison métallique et ses propriétés11
  - 2.3. Les propriétés thermoélectroniques du gaz d'électrons15
  - 2.4. Les propriétés magnétiques des métaux18
  - 3. Les grandeurs mécaniques19
  - 3.1. Essai de traction20
  - 3.2. Cisaillement24
  - 3.3. Résilience24
  - 3.4. Tenacité24
  - 3.5. Dureté27
  - 3.6. Fatigue28
  - 3.7. Fluage / relaxation29
  - Chapitre II. La structure interne du métal31
  - 1. Le métal solide : un assemblage de plusieurs entités31
  - 2. Paramètres influençant la formation des phases32
  - 3. Arrangement des atomes, cas des métaux purs33
  - 3.1. Le cristal cubique centré (cc)35
  - 3.2. Le cristal cubique faces centrées (cfc)36
  - 3.3. Le cristal hexagonal (h) et hexagonal compact (hc)38
  - 3.4. Cristal orthorhombique (ort.) et orthorhombique base centré (ort. bc)40
  - 3.5. Cristal quadratique centré (q.c)41
  - 3.6. Cristal rhomboédrique (rhomb.), ou trigonal41
  - 3.7. Cristal monoclinique41
  - 4. Arrangement des atomes, cas des alliages42
  - 4.1. Dans le cas où l'un des éléments chimiques est fortement majoritaire42
  - 4.2. Dans le cas où il n'y a pas d'élément fortement majoritaire dans le mélange43
  - 4.3. Structure ordonnée43
  - 5. Notations des plans et directions cristallins44
  - 5.1. Plan réticulaire44
  - 5.2. Indices de Miller d'une direction cristalline46
  - 6. Un métal est un assemblage de grains48
  - 6.1. Etude à l'échelle atomique48
  - 6.2. Taille des grains48
  - Chapitre III. L'état d'équilibre54
  - 1. La fonction enthalpie libre54
  - 1.1. Définition générale54
  - 1.2. Calcul de l'enthalpie libre chimique G d'un système57
  - 2. Les diagrammes de phase62
  - 2.1. Variance d'un système à l'équilibre62
  - 2.2. Diagramme de phase à l'équilibre65
  - 2.3. Alliage multiconstitué - éléments en faibles concentrations79
  - 2.4. Suivi de l'évolution de l'équilibre lors d'une variation de température80
  - 3. Ecarts à l'équilibre82
  - 3.1. Défauts du matériau82
  - 3.2. Effets de la vitesse d'évolution des conditions extérieures87
  - Chapitre IV. Les mécanismes de bases : les mouvements91
  - 1. Le mouvement des atomes : la diffusion91
  - 1.1. Les lois de la diffusion91
  - 1.2. Le coefficient de diffusion92
  - 1.3. Quelques solutions des équations de Fick92
  - 1.4. Diffusion thermique98
  - 2. Le mouvement des dislocations98
  - 2.1. Glissement d'une dislocation99
  - 2.2. Montée d'une dislocation106
  - 3. Le mouvement des précipités : la coalescence107
  - 3.1. Mécanisme107
  - 3.2. Vitesse de coalescence109
  - Chapitre V. Les mécanismes de bases : les transformations de phase110
  - 1. La solidification110
  - 1.1. Solidification d'un métal pur110
  - 1.2. Solidification d'un alliage116
  - 2. La transformation displacive126
  - 2.1. Description de la transformation126
  - 2.2. Martensite thermo-élastique130
  - 2.3. Transformation avec plasticité133
  - 3. Conclusion133
  - 3.1. Synthèse des différents facteurs d'évolution133
  - 3.2. Existence d'une barrière à franchir134
  - Chapitre VI. Applications136
  - 1. Contrôle du grain136
  - 1.1. Importance du contrôle de la microstructure136
  - 1.2. Microstructure obtenue lors de la solidification139
  - 1.3. Contrôle du grain par traitement thermomécanique141
  - 2. Durcir un métal146
  - 2.1. Augmenter la teneur en éléments d'alliages dissous146
  - 2.2. Augmenter la proportion de phases dures149
  - 2.3. Diminuer la taille des grains150
  - 2.4. Ecrouir le matériau151
  - 2.5. Rôle des inclusions et précipités153
  - 3. Chauffage d'un métal écroui156
  - 3.1. Restauration d'un métal écroui157
  - 3.2. Recristallisation d'un métal écroui159
  - 3.3. Mise en forme d'un métal à haute température162
  - 4. Ségrégations chimiques166
  - 4.1. Méso- et macroségrégations167
  - 4.2. Microségrégations174
  - 4.3. Traitements de surface175
  - 5. Conclusion178
  - Chapitre VII. Les principales familles de métaux179
  - 1. Les alliages ferreux179
  - 1.1. Le fer pur179
  - 1.2. Les alliages fer-carbone180
  - 1.3. Les aciers au carbone181
  - 1.4. Les fontes184
  - 1.5. Les aciers inoxydables189
  - 1.6. Désignation des aciers193
  - 1.7. Alliages de fer ayant des propriétés particulières195
  - 2. Les alliages de nickel195
  - 2.1. Propriétés du nickel pur et de ses alliages195
  - 2.2. Alliages résistants à la corrosion humide197
  - 2.3. Alliages réfractaires197
  - 2.4. Alliages pour applications spécifiques199
  - 2.5. Appellations usuelles et marques déposées201
  - 3. Les alliages d'aluminium202
  - 3.1. Propriétés d'usage de l'aluminium et de ses alliages202
  - 3.2. Désignation des alliages203
  - 3.3. Les différents alliages204
  - 4. Les alliages de cuivre207
  - 4.1. Le cuivre pur207
  - 4.2. Désignation des principaux alliages208
  - 4.3. Du laiton aux cupronickel209
  - 4.4. Les cuproaluminiums211
  - 4.5. Les bronzes212
  - 4.6. Les alliages de cuivre faiblement alliés213
  - 5. Les alliages de titane214
  - 5.1. Propriétés du titane214
  - 5.2. Les différents éléments d'alliage215
  - 5.3. Les différents alliages216
  - 5.4. Les composés intermétalliques218
  - 6. Données comparatives219
  - 6.1. Propriétés mécaniques219
  - 6.2. Propriétés thermiques221
  - Bibliographie223
Origine de la notice:
- FR-751131015 ;
- Electre