Diapositive 1

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Propriétés des matériaux Les Traitements
Thermiques
SIMON Denis TRUPTIL Sébastien IFI 2007
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SOMMAIRE
1) Modification Des Propriétés Des Matériaux
2) Durcissement par transformation martensitique

• Présentation
• Lessai Jominy
• Leffet du revenu

3) Le durcissement par précipitation

• Présentation
• Lessai de dureté Brinell

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Modification Des Propriétés DesMatériaux.

• Modification recherchée Bonification du
  matériau
• amélioration des propriétés mécaniques

• Propriétés intrinsèques des matériaux
• - difficilement modifiable
• - dépendent du type de liaison et de
  larchitecture atomique
• (quasiment insensibles aux défauts)
• - varient de façon continue en fonction de la
  composition
• du mélange

• Propriétés extrinsèques des matériaux
• - dépendent des défauts inclus dans le matériau
• et de la microstructure
• - varient considérablement en fonction de la
  composition et
• des traitements quon lui applique (thermiques
  ou mécaniques)

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Modification Des Propriétés DesMatériaux.

• Mécanismes de modification des propriétés
• mécaniques
• - Variation de la composition
• - Modification de la microstructure
• - Traitements mécaniques
• - Traitements thermiques

• Les traitements thermiques
• - faire subir des transformations de
  structure grâce à des cycles
• prédéterminés de chauffage et de refroidissement
  afin d'en
• améliorer les caractéristiques mécaniques 
• dureté, ductilité, limite d'élasticité, ...

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Durcissement par transformation martensitique.

• Domaine austénitique,
• le fer a une structure
• cubique à faces centrées
• fer ?, sites interstitiels plus
• grands quen fer a .

• Refroidissement rapide
• la matrice de fer est contrainte
• par les atomes de carbone
• Durcissement

• Passage de laustenite à
• la martensite

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Durcissement par transformation martensitique.

• Ce durcissement important provoque aussi des
  effets indésirables
• comme par exemple une augmentation de la
  fragilité du matériau

Application dune trempe afin  dadoucir  le
matériau.
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Durcissement par transformation martensitique.

• Lessai Jominy

Permet de déterminer la trempabilité dun acier

• Essai normalisé.
• Éprouvette cylindrique de 25mm
• de diamètre et de 100 mm de
• longueur.
• Chauffée à la température
• dausténitisation.
• Refroidie sur la face terminale par
• Un jet deau.

Le refroidissement provoque la création dun
gradient de température selon la génératrice de
léprouvette.
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Durcissement par transformation martensitique.

• La méthode de mesure Rockwell (HR)
• Le principe de lessai consiste à mesurer sous
  une charge de 100N, laccroissement de la
  profondeur de lenfoncement dun poinçon lorsque
  après avoir appliqué une charge initiale 100N,
  une charge F est appliquée puis enlevée
• Plus le matériau est dur, moins lempreinte est
  profonde.

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Durcissement par transformation martensitique.
La dureté diminue dans le même sens que le
gradient de température
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Durcissement par transformation martensitique.

• Leffet du revenu

• Diminution de la dureté et des contraintes
  thermiques internes
• Obtenues lors de la trempe pour améliorer la
  résilience.

• Lessai de dureté VICKERS

• Bille en diamant à base
• Carrée
• Maintien de leffort
• Pendant 10 à 15s
• Mesure de la diagonale
• de lempreinte

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Durcissement par transformation martensitique.

• Lessai de résilience

• Mesure lénergie de
• Rupture du matériau
• Matériaux fragiles
• Résilience faible
• Matériaux ductiles
• Résilience élevée

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Durcissement par transformation martensitique.
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Durcissement par transformation martensitique.

• Commentaires effet de revenu

• Observations
• Diminution de la résilience et de lallongement
• On augmente la résistance et la dureté, mais
• Diminution de la résilience et de lallongement

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Durcissement par précipitation.

• But

- Éliminer les trop gros précipités - Former des
précipités pas trop petits

• Principe

• Former des précipités, cohérents avec la
  matrice, qui
• déforment localement le réseau submicronique

• Pour

- Augmenter les obstacles au mouvement des
dislocations - Augmenter la limite élastique
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Durcissement par précipitation.

• Comment réaliser un durcissement par
  précipitation ?

État initial
État trempé Monophasé (instable)
Alliage biphasé Précipités gros  
État Revenu biphasé, fins précipités
État mis ne solution Monophasé (stable)
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Durcissement par précipitation.

• Lessai de dureté Brinell

• Bille en acier ou en
• Carbure de tungstene.
• Maintien de leffort
• Pendant 10 à 15s
• Mesure de diamètre

• Explication rapide du montage expérimental
• Utilisation dune seule éprouvette chauffée à des
  températures différentes
• Un essai Brinell est réalisé à plusieurs endroits
  de léprouvette
• ? on peut connaître la dureté en fonction de la
  température

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Durcissement par précipitation.
La dureté varie selon la température de revenu,
il y a un pic de revenu qui correspond à la
taille optimum des précipités
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Durcissement par précipitation.

• Interprétation

• Différences avec le traitement thermique sur
  lacier
• Températures différentes lors de la mise en
  solution et le revenu
• Le revenu na pas le même rôle
• Création de précipités de MgZn2 dans la structure