DESIGNATION ET PROPRIETES DESIGNATION ET PROPRIETES
DES MATERIAUX DES MATERIAUX
CHANTELOT Pierre pierre.chantelot@univ-mlv.fr
IUP-GSI/M1
Projet: Guidon de moto
Elastomères
(caoutchouc, silicones..)
Polymères,
Thermoplastiques
(polystyrene,polyéthylène,PVC Thermodurcissables
(Résines) Mousses
(polystyrène expansé) Bois
Soie
Matériaux Naturels
Coton, Cuir Papier
Matrice céramique
Matériaux Composites
Matrice métallique Matrice polymère Verres
Bétons
Céramiques, Verres
Céramiques techniques (alumine, diamant,..)Porcelaine
Aciers Aluminium
Or
Métaux et alliages
Bronze Fontes
……...
On estime entre 100000 et 150000 matériaux disponibles pour
Les grandes classes de matériaux
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Difficile Facile
Moyenne Facile
Facilité d’assemblage
Facile (grande diffusion)
Moyenne dépendant de la forme
Très facile Difficile (technique)
Facile Facilité de mise en forme
Faible / très faible Bonne / très bonne
Conduction de l’électricité
Faible Faible / très faible
Moyenne / faible Bonne / très bonne
Conduction de la chaleur
Moyenne Moyenne
Bonne / très bonne Moyenne / mauvaise
Tenue aux agressions chimiques
Moyenne Moyenne / faible
Haute / très haute Moyenne / haute
Température d’utilisation
Très tenace Peu tenaces mais
grande énergie absorbée Très fragile
Très tenace Tolérance aux défauts et
aux chocs
Elevée Moyenne / faible
Très élevée (compression) Elevée
Résistance Mécanique
Elevé Moyen / faible
Très élevé Elevé
Module d’Elasticité
Faible (grande diffusion)
Elevé Faible / élevé
Elevé (techniques) Faible / élevé
Prix
Moyenne / faible Faible / très faible
Moyenne Moyenne / élevée
Densité
Composites Polymères
Céramiques Métaux
Les grandes classes de matériaux
• 90 % en masse de la production mondiale de matériaux métalliques.
• Les alliages ferreux se prêtent facilement à une production en masse, ils sont bon marché et on peut les acquérir sous des formes très variées grâce à la diversité des traitements thermiques et des éléments d’addition. Ils ont un fort module d’élasticité et une forte limite élastique.
•Nous pouvons distinguer : – les aciers d’usage général
– les aciers de traitement thermique – les aciers à outils
– les aciers inoxydables – les fontes
Les alliages à base de fer
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Les matériaux métalliques, comme leur nom l’indique, comportent des liaisons essentiellement métalliques, c’est-à-dire en partie assurées par des électrons
délocalisés. Ces derniers sont responsables des bonnes propriétés de conductivité thermique et électriques des métaux. Les métaux sont généralement
paramagnétiques voire ferromagnétiques. Leur température de fusion et de
vaporisation sont en général élevées. Les métaux sont pour la plupart ductiles et relativement tenaces et l’association de leur ténacité et de leur ductilité est un atout majeur pour leur mise en forme. Par contre, après mise en forme, on peut facilement donner aux alliages métalliques une bonne résistance mécanique
par des traitements thermiques appropriés grâce à la précipitation de phases durcissantes (durcissement structural. Du fait de leur plasticité, leur tenue à la fatigue peut poser des problèmes et ils sont de plus souvent sensibles à la
corrosion. Enfin, les métaux sont en général des matériaux lourds et denses ce qui est parfois un handicap.
Les propriétés des métaux
Diagramme Fer-Carbone
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I. I. Les fontes Les fontes II.
II. Les aciers
III. III. L ’aluminium et ses alliages IV. IV. Le cuivre et ses alliages
V. V. Le zinc et ses alliages
VI. VI. Le magnésium et ses alliages VII.
VII. Le titane et ses alliages VIII.
VIII. Les polymères: matières plastiques IX. IX. Les matériaux frittés
X. X. Les composites XI. XI. Les céramiques XII.
XII. Conclusions
• Les fontes sont des alliages de fer et de carbone où la proportion de carbone est comprise entre 2,5 % et 6 %.
• Les fontes sont obtenues dans des hauts-fourneaux par le traitement d'un mélange de minerai de fer, de coke et d'éléments d'addition appelés fondants.
• Les fontes dont en général peu malléables et très dures mais offrent une excellente coulabilité.
• Fontes blanches, fontes austénitiques, etc.
•Les fontes peuvent également être alliées.
•Très employées, les fontes servent notamment à la réalisation de pièces telles que des pompes, des bâtis de machines-outils, des flasques, etc.
I- Les fontes
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I- Les fontes
Structure de fonderie
alliage d’aluminium coulé dans un godet, les grains se sont développés à partir des surfaces vers le centre du godet
Aube de turbine réalisée par fonderie avec un front de solidification contrôlé. Les grains ont un axe principal aligné avec celui de l’aube
