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REPUBLIQUE DU CAMEROUN Paix – Travail – Patrie --------------- MINESEC/OBC ----

REPUBLIQUE DU CAMEROUN Paix – Travail – Patrie --------------- MINESEC/OBC ------------ PROBATOIRE de BT Session 2019 Spécialité: MF/CM Durée: 03 heures + 15 mn Coefficient: 03 Epreuve écrite METALLURGIE Feuille à remettre à la fin de l'épreuve avec la feuille de composition Le présent dossier comporte 05 documents numérotés de 7/12 à 12/12. 7/12 Feuille de présentation du dossier 9/12 Feuille Réponses N°1 10/12 Feuille Réponses N°2 11/12 Feuille Réponses N°3 12/12 Feuille Réponses N°4 ATTENTION : Chaque candidat devra rédiger les réponses aux questions du travail à faire, sur les documents prévus à cet effet dans le présent dossier réponses NB: Au terme de l'épreuve, chaque candidat devra obligatoirement remettre en même temps que sa feuille de composition, toutes les feuilles du Dossier Réponses. CORRIGE MINESEC/OBC – PROBATOIRE de BT MF/CM – METALLURGIE 0118 Session 2019 Toute modification du sujet doit préalablement recevoir l'aval du MINESEC/IP-TI 7/12 DOSSIER REPONSES Feuille à remettre à la fin de l'épreuve avec la feuille de composition FEUILLE REPONSES N°1 I. STRUCTURE DES MATERIAUX / 20 pts I.1. Signification des désignations normalisées des nuances de métaux suivants : X 30 Cr W Mo V 17-12: Acier fortement allié contenant 0,30% de carbone, 17% de chrome, 12% de tungstène et des traces de molybdène et de vanadium. EN AW – Al Si7 Mg2 Ti: Alliage d’aluminium corroyé contenant 17% de silicium, 2% de magnésium et des traces de titane. C 20: Acier non allié pour traitement thermique contenant 0.20% de carbone. I.2. Expliquer le terme acier inoxydable : Le terme acier inoxydable veut dire qui ne s’oxyde pas. (Qui ne prend pas la rouille au contact de l’oxygène). I.3Décoder les désignations normalisées des nuances de métaux suivants : EN – GJMW - 400 - 15 : Valeur de l’allongement pourcent : Valeur de la résistance à la rupture par traction en N/mm2 : Malléable à cœur blanc : Fonte : Préfixe MINESEC/OBC – PROBATOIRE de BT MF/CM – METALLURGIE 0118 Session 2019 Toute modification du sujet doit préalablement recevoir l'aval du MINESEC/IP-TI 8/12 2 pts 1pt 2 pts 2 pts 0.5 pt 0.5 pt 0.5 pt 0.5 pt 0.5 pt Feuille à remettre à la fin de l'épreuve avec la feuille de composition FEUILLE REPONSES N°2 18 Cr Ni Mo Ti 10 : Pourcentage du chrome : 2,5% : Titane : Molybdène : Nickel : : Chrome : Pourcentage en carbone : 0.18% I.4. Désignation normalisée de cet acier : 25 Cr Mo V 16-20 I.5. Nom du type d’acier : Acier hypoeutectoide I.6. Recherche du ou des constituants présents dans l’acier à 0,2% de carbone lorsque la température du four est AC1 + 25°C: La ferrite et l’austénite I.7.Donner (02) deux moyens pour différencier les nuances suivantes : 18 Cr Ni Mo Ti 10 – 6et EN – GJ MW – 350 - 6. a) L’essai aux étincelles (On observe la couleur et la longueur des étincelles) b) L’aspect physique (On observe l’état de surface, le plan de joint, les dépouilles) c) L’essai de coupe à la lime (la limaille de la fonte est en poudre et celle de l’acier est en lamelle). I.8. Donner (02) caractéristiques qui différencie l’acier 18 Cr Ni Mo Ti 10 - 6 etC 20.Étiré à froid à un acier C 20lamine à chaud. Pour l’acier laminé à chaud, les caractéristiques sont les suivantes : 1. Une surface calaminée due à un reste de refroidissements à des hautes températures, 2. Les bords et coins légèrement arrondis dus à un rétrécissement et la finition moins précise, 3. Une légère distorsion due au refroidissement qui peut entrainer des formes légèrement trapézoïdales Alors que l’acier étiré à froid présente les caractéristiques suivantes : 1. Une surface extérieure brillante et lisse 2. Des bords et coins à angles droits 3. Une absence de distorsion MINESEC/OBC – PROBATOIRE de BT MF/CM – METALLURGIE 0118 Session 2019 Toute modification du sujet doit préalablement recevoir l'aval du MINESEC/IP-TI 9/12 0.25 pt 0.25 pt 0.25 pt 0.25 pt 0.25 pt 0.25 pt 2 pts 2 pts 1 pt x 2 1 pt x 2 0.5 pt x 2 0.5 pt x 2 Ac3+≈ 50° Ac3 4 3 2 1 Chauffage lent Chauffage rapide Maintien en température Refroidissement rapide Temps de refroidissement en seconde 4 pts 0.5pt x 4 3 pts 1 pt Feuille à remettre à la fin de l'épreuve avec la feuille de composition FEUILLE REPONSES N°3 1.9 Représenter la structure cristalline de cet acier a 1000ºC II. TRAITEMENTS THERMIQUES / 30 pts Une fois les AXESDE BATTEUSE fabriquées avec l’acier de la question I.3, on désire modifier les propriétés mécaniques à cœur. II.1. Type de traitement à réaliser sur ces AXESDE BATTEUSE. La trempe à cœur II.2.Donner la méthode d’exécution de ce traitement. La trempe consiste à chauffer le métal à traiter dans un four pour traitement thermique jusqu’à une température où le carbone se dissout dans la matière (ce point correspond à AC3 sur le diagramme fer carbone), puis à refroidir rapidement pour conserver cette structure à la température ambiante. II.3. Apres Ce traitement ses caractéristiques mécaniques changes, donner (02) deux caractéristiques qui aurons changes. - La dureté (H) ; - La résistance minimale de la limite d’élasticité (Re) ; - La résistance à l’usure (Rr) ; - L’allongement pourcent (A%). II.4. Représenter les cycles thermiques de ce traitement : MINESEC/OBC – PROBATOIRE de BT MF/CM – METALLURGIE 0118 Session 2019 Toute modification du sujet doit préalablement recevoir l'aval du MINESEC/IP-TI 10/12 1.5 pts 2 pts 4 pts 2 pts x 2 Température en Degré Celsius Feuille à remettre à la fin de l'épreuve avec la feuille de composition FEUILLE REPONSES N°4 II.5 Type d’essai et sa Description :Il s’agit de l’essai de dureté VICHERS L’essai consiste à imprimer dans le métal à contrôler un pénétrateur pyramidal à base carrée ayant un angle de pointe de 136° après quoi on mesure la diagonale de l’empreinte laissée par le pénétrateur pour calculer la dureté du recherchée. II.6 .Calculer HB : HB= F 1.57 XD(D−√D 2−d 2) AN : HB= 1000 1.57 X 12(12−√12 2−8 2) NB : Attribuer les points au candidat ayant appliqué la formule HB= 0.102x 2F πD( D−√D 2−d 2) II.7 Nommer les machines : Essais Machines utilisées ESSAIS DERESILIENCE (K) Mouton de CHARPY Mouton de FREDMONT Mouton rotatif de GUILLERY ESSAIS DE DURETE (HB) Duromètre BRINELL L’ALLONGEMENT (A) Machine de l’essai de traction Feuille à remettre à la fin de l'épreuve avec la feuille de composition MINESEC/OBC – PROBATOIRE de BT MF/CM – METALLURGIE 0118 Session 2019 Toute modification du sujet doit préalablement recevoir l'aval du MINESEC/IP-TI 11/12 2 pts 2 pts 2 pts 0.5pt 0.5pt 1pt 2 pts 2 pts 2 pts HB = 17.3743 FEUILLE REPONSES N°5 III. PROCEDES DE MISE EN FORME / 10 pts Deux procèdes ont êtes retenus pour la fabrication de cette pièce : le soudage et le moulage en sable. III.1. Nom du procédé de mise en forme ayant permis d’obtenir la pièce dont le dessin de définition est donnée à la page 5/12 :Par soudage (à l’arc électrique) III.2. Etablissement de la différence entre ce procédé de mise en forme et le soudage en donnant deux avantages et deux inconvénients de l’un des procédés par rapport à l’autre. Procédé de mise en forme Avantages Inconvénients Moulage Réalisation des pièces de forme complexe Surface de pièce rugueuse Elaboration de tous types de matériaux métallique Destruction du moule Soudage Réduction de la consommation des matériaux Le soudage peut entrainer un risque de déformation angulaire Le soudage ne nécessite aucun équipement ou matériaux onéreux (coût de l’opération bas) Pour l’amorce à l’arc électrique, il faut une tension à vide assez élevée environ 70V, ce qui peut être dangereux Procédé limité à la présence d’une source d’énergie électrique II.3. Dessin de la pièce si l’on suppose qu’elle est obtenue par moulage. MINESEC/OBC – PROBATOIRE de BT MF/CM – METALLURGIE 0118 Session 2019 Toute modification du sujet doit préalablement recevoir l'aval du MINESEC/IP-TI 12/12 4 pts 2 pts 0.5 pt 0.5 pt 0.5 pt 0.5 pt 0.5 pt 0.5 pt 0.5 pt 0.5 pt uploads/s3/ metallurgie-prob-de-bt-mf-cm-corrige.pdf