Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Sous-épreuve commune aux deux options : Sciences et Techniques Industrielles BR

Sous-épreuve commune aux deux options : Sciences et Techniques Industrielles BREVET DE TECHNICIEN SUPERIEUR – TRAITEMENTS DES MATERIAUX Durée : 2 heures Coefficient : 2 Sciences et Techniques Industrielles Session 2008 Code : TMSTI AB Sous-épreuve commune aux deux options – U4.2 Page 1/5 SESSION 2008 BREVET DE TECHNICIEN SUPERIEUR TRAITEMENTS DES MATERIAUX SCIENCES ET TECHNIQUES INDUSTRIELLES Sous-épreuve commune aux deux options - U4.2 - CORRIGE Sous-épreuve commune aux deux options : Sciences et Techniques Industrielles BREVET DE TECHNICIEN SUPERIEUR – TRAITEMENTS DES MATERIAUX Durée : 2 heures Coefficient : 2 Sciences et Techniques Industrielles Session 2008 Code : TMSTI AB Sous-épreuve commune aux deux options – U4.2 Page 2/5 PARTIE I : Etude de l’AXE de PEDALIER I.1 ANALYSE des SPECIFICATIONS : I.1.1 30 CrNiMo 8 : acier faiblement allié à 0,3% de carbone, 2% de chrome et contenant du nickel et du molybdène. I.2 ETUDE du TRAITEMENT d’ADOUCISSEMENT de la phase 10 : I.2.1 Ce traitement permet de réaliser sans difficulté la mise à longueur par sciage, l’usinage d’ébauche et demi-finition des surfaces fonctionnelles et l’usinage de finition des surfaces peu précises. (voir annexe n° 1) I.2.2 650-700° C I.2.2 248 HBW 2,5 / 187,5 : Dureté Brinell de 248, mesurée avec une bille en carbure de tungstène de 2,5 mm de diamètre, après sélection sur la machine d’une masse de 187,5 kgf (ou sous une charge d’essai de 1,839 kN). I.3 ETUDE des TRAITEMENTS THERMIQUES de la phase 40 Etude de la Trempe : I.3.1 Caractéristiques du traitement de trempe, trouvées essentiellement à partir de l’annexe n° 1 : température de chauffe comprise entre 835 et 865° C, temps de maintien de l’ordre de 30 minutes et refroidissement à l’huile. I.3.2 A l’aide de l’annexe n° 2 , détermination du paramètre , sachant que le diamètre le plus défavorable est 20 mm et que le fluide de trempe est l’huile ( agitation modérée) : = 0,07. On se reporte ensuite sur la courbe TRC de l’annexe n° 2, la loi de refroidissement correspondante est celle représentée la plus à gauche. I.3.3 La Dureté est de 540 HV et la structure correspondante est 100% Martensitique. . I.3.4 La loi de refroidissement correspondant à la vitesse critique de trempe est celle correspondante au = 1,1 donnant une dureté de 530 HV. I.3.5 La trempabilité de cet acier est excellente car la courbe Jominy décroît très peu ce qui prouve que l’acier reste quasi martensitique malgré l’abaissement de la vitesse de refroidissement. Etude du Revenu : I.3.6 Compte-tenu du cahier des charges, la caractéristique la plus restrictive est Rm. • Sur la courbe de Revenu, on repère sur les ordonnées les deux valeurs d’encadrement de Rm, à savoir 1100 MPa et 1150 MPa. • On trace ensuite les horizontales respectives jusqu’aux points d’intersections avec la. courbe Rm • On trace ensuite les verticales respectives à partir des points d’intersections donnant une température de revenu de 640° C pour l’obtention de 1100 MPa et une température de revenu de 620° C pour l’obtention de 1150 MPa. • On vérifie également que les intersections avec la courbe Rp0,2 donnent bien des valeurs supérieures à 850 MPa. Sous-épreuve commune aux deux options : Sciences et Techniques Industrielles BREVET DE TECHNICIEN SUPERIEUR – TRAITEMENTS DES MATERIAUX Durée : 2 heures Coefficient : 2 Sciences et Techniques Industrielles Session 2008 Code : TMSTI AB Sous-épreuve commune aux deux options – U4.2 Page 3/5 On réalisera donc un revenu dont la température sera comprise entre 620° C et 640° C, d’une durée minimum d’une heure. I.4 CONTROLE (Voir Annexe n° 4) I.4.1 Calcul de la résistance conventionnelle de limite élastique Rp0,2 : • La valeur de l'allongement plastique à considérer est le plus souvent égal à 0,2 % de L0 et la résistance conventionnelle de limite élastique se désigne Rp0,2. La détermination de Rp0,2. implique alors une construction graphique. L0,2 0,2 L0 100 L0 5,65 S0 S0 D0 2 4 Puisque D0 = 10 mm, alors S0 = 78,5 mm2 , L0 = 50 mm et ∆ ∆ ∆ ∆L0,2 = 0,1 mm On reporte sur l'abscisse de la courbe de traction la valeur de ∆ ∆ ∆ ∆L0,2 = 0,1 mm et on mène la parallèle à la partie rectiligne de la courbe de traction. L'ordonnée du point d'intersection représente Fp0,2.= 74000 N RP 0,2 = 942,7 MPa • Calcul de la résistance maximum à la traction Rm : On relève sur la courbe de traction l’ordonnée du point maximum : Fm = 88000 N Rm = 1121 MPa I.4.2 Respect du cahier des charges : 1150 MPa >Rm > 1100 MPa et RP0,2 > 850 MPa sont bien respectés. Le traitement peut être validé. A% = 9 PARTIE II : Etude du PLATEAU INTERMEDIAIRE II.1 ETUDE de l’OXYDATION ANODIQUE SULFURIQUE : II.1.1 Principe de l’Oxydation Anodique Sulfurique : L’oxydation anodique sulfurique est un traitement de surface par conversion. Le principe consiste à créer une couche d’oxyde à la surface de la pièce, ici en alliage d’aluminium, grâce au phénomène d’oxydoréduction de l’eau. Rp0,2 Fp0.2 S0 Rm Fm S0 Sous-épreuve commune aux deux options : Sciences et Techniques Industrielles BREVET DE TECHNICIEN SUPERIEUR – TRAITEMENTS DES MATERIAUX Durée : 2 heures Coefficient : 2 Sciences et Techniques Industrielles Session 2008 Code : TMSTI AB Sous-épreuve commune aux deux options – U4.2 Page 4/5 En effet, la pièce devant être placée à l’anode, il se produit une combinaison entre l’aluminium du substrat et l’oxygène naissant. Ce phénomène va générer sur la pièce une couche superficielle d’alumine Al2O3. II.1.2 L’avantage que procure ce traitement sur les caractéristiques de la pièce : • Augmenter la résistance à la corrosion II.1.3 Schéma simplifié de l’ensemble d’Oxydation Anodique : II.1.4 Intensité nécessaire afin de réaliser l’Oxydation Anodique : • Détermination de la surface totale à oxyder : St = 1,038 dm2 • Calcul de l’intensité : donc I = 1,56 A 50/1,56=32,05 soit 32 pièces St 2 1322 1042 St 2 D 2 d2 I St J I 1,038 1,5 Sous-épreuve commune aux deux options : Sciences et Techniques Industrielles BREVET DE TECHNICIEN SUPERIEUR – TRAITEMENTS DES MATERIAUX Durée : 2 heures Coefficient : 2 Sciences et Techniques Industrielles Session 2008 Code : TMSTI AB Sous-épreuve commune aux deux options – U4.2 Page 5/5 II.2 GAMME de TRAITEMENT : N° des phases Opérations Tension ou Intensité Température Durée 10 Montage pièce 20 Dégraissage, Décapage Alcalin Ambiante 30 Rinçage 40 Décapage Acide (sulfo-chromique) Ambiante 50 Rinçage 60 Oxydation Anodique Sulfurique I = 1,56 A 20° C ± 1,5° C 40 mn 70 Rinçage 80 Coloration 40° C 40 mn 90 Rinçage 100 Colmatage 100° C 40 mn 110 Rinçage 120 Démontage pièce 130 Contrôles : qualité, épaisseur et dureté uploads/Industriel/ cor-u42.pdf