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Cours methodes de fabrication

COURS DE MÉTHODES DE FABRICATION Édition entièrement refondue TEXTE J F Debongnie er février C CChapitre Choix d'un acier Introduction Les aciers ont toujours eu et conserveront sans doute longtemps un rôle central en construction mécanique en raison de leurs excellentes propriétés mécaniques et de leur faible prix Dans la pratique industrielle courante le bureau d'études se C contente de spéci er ses exigences quant à l'acier à utiliser résistance dureté ductilité résilience C'est alors au bureau de méthodes qu'incombe la B t? che du choix e ectif d'un acier convenable et aussi économique que possible Le présent chapitre a pour seul but d'indiquer une voie pratique pour mener le choix d'un acier et de son traitement thermique A ce titre il ne fait qu'utiliser les résultats connus de métallographie et ne se substitue en C rien aux cours spéci quement consacrés à la science des matériaux C Traitements thermiques des aciers La gure représente le diagramme d'équilibre fer-carbone des aciers qui sert de base à la discussion qui suit Fer pur Le fer pur se présente sous deux formes Le fer T C a une structure cristalline cubique centrée Il ne dissout pratiquement pas le carbone et il est doux et malléable Le fer ? T C a une structure cristalline cubique à faces centrées Il dissout facilement le carbone dont les atomes trouvent aisément une place au centre des mailles du réseau Aciers Pour les aciers au carbone on trouve les structures suivantes A haute température on retrouve du fer ? qui peut contenir jusqu'à de carbone c'est l'austénite L'extrémité droite de la zone d'aus- ténite constitue la frontière entre les aciers et les fontes Lors d'un refroidissement lent à partir de l'austénite on pourra obtenir C CHAPITRE CHOIX D'UN ACIER De la ferrite qui est du fer contenant peu de carbone La ferrite a peu de dureté HB M P a peu de résistance Rm ?? M P a et une grande ductilité A De la cémentite qui n'est autre que le carbure de fer F e C La cémentite est très dure H RC ?? très fragile et contient de carbone Un eutecto? de appelé perlite mélange hétérogène de ferrite et de cémentite souvent sous forme lamellaire à cde carbone La perlite est re- lativement dure HB M P a résistante Rm ?? M P a et assez ductile A Trempe Le fer ? qui constitue la matrice de l'austénite est caractérisé par un réseau cubique à faces centrées Le vide laissé au centre de chaque maille constitue un emplacement de choix pour des atomes de carbone C'est ce qui explique la grande solubilité du carbone dans le fer ? La situation est B toute di érente dans le réseau cubique centré du fer qui bien que moins dense ne possède pas de tels interstices le carbone y est bien moins soluble Lors d'un refroidissement lent faisant passer du réseau ? au réseau les atomes de carbone situés au centre des mailles ? B di usent