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Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. © Techniques de l’Ingénieur, traité Génie mécanique BM 5 074 − 1 Sélection des matériaux métalliques Désignation par Philippe CHOMEL Docteur d’État Professeur honoraire à l’Institut national des sciences appliquées de Toulouse es métaux et alliages métalliques ont reçu successivement plusieurs désignations résultant d’un effort des partenaires concernés (producteurs, distributeurs, utilisateurs, administrateurs, organismes scientiﬁques et techniques...) pour adopter un langage commun qui puisse être sanctionné par la loi dans la vie économique. Les centres techniques comme le Centre technique des industries mécaniques (Cetim), l’Ofﬁce technique pour l’utilisation de l’acier (Otua), l’Association française de normalisation (Afnor) et les bureaux de normalisation spécialisés dans les domaines des métaux et de la mécanique (cf. [Doc. BM 5 075]) sont les sources nécessaires d’une information complète sur les désignations normali- sées. Il est nécessaire de s’y reporter pour obtenir l’information exacte et à jour. On se propose simplement ici de rappeler les grandes lignes de la désignation des principaux alliages métalliques, compte tenu des évolutions introduites dans la décennie 1990 par l’effort de normalisation européenne. 1. Aciers ........................................................................................................ BM 5 074 - 2 1.1 Désignation symbolique ........................................................................... — 2 1.1.1 Groupe 1............................................................................................ — 2 1.1.2 Groupe 2............................................................................................ — 2 1.1.3 Symboles additionnels..................................................................... — 2 1.2 Désignation numérique............................................................................. — 3 2. Fontes........................................................................................................ — 3 3. Aluminium et alliages d’aluminium.................................................. — 5 3.1 Alliages de fonderie................................................................................... — 5 3.2 Alliages corroyés ....................................................................................... — 5 4. Cuivre et alliages de cuivre................................................................. — 6 5. Alliages de zinc et de magnésium .................................................... — 6 L SÉLECTION DES MATÉRIAUX MÉTALLIQUES _________________________________________________________________________________________________ Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. BM 5 074 − 2 © Techniques de l’Ingénieur, traité Génie mécanique 1. Aciers La désignation normalisée des aciers fait l’objet des normes NF EN 10027-1 et NF EN 10027-2, circulaire IC 10 (fascicule de documentation A 02-005-3 mai 1993). 1.1 Désignation symbolique On distingue deux groupes principaux : — groupe 1 : aciers désignés à partir de leur emploi et de leurs caractéristiques mécaniques ou physiques ; — groupe 2 : aciers désignés à partir de leur composition chimique. 1.1.1 Groupe 1 La désignation comprend deux termes qui, dans l’ordre, sont les suivants. G Un symbole désignant l’emploi : — S : aciers de construction y compris les aciers à grains fins, — P : aciers pour appareils à pression, — L : aciers pour tubes, — E : aciers de construction mécanique, — B : aciers à béton, — Y : aciers pour béton précontraint, — R : aciers pour ou sous forme de rails, — H : produits laminés à froid à haute résistance pour embou- tissage à froid, — D : produits plats pour formage à froid, — T : aciers pour emballage : fer noir, fer blanc, fer chromé, — M : aciers magnétiques. G Un nombre donnant la valeur d’une caractéristique mécanique ou un symbole (sauf pour aciers magnétiques (cf. plus bas) : — pour S, P, L, E : valeur spécifiée minimale de Re (MPa) pour la gamme d’épaisseur la plus faible ; — pour B : valeur caractéristique de Re (MPa) ; — pour Y, R : valeur spécifiée de Rm (MPa) ; — pour H : valeur minimale spécifiée de la limite d’élasticité (MPa) ou lettre T suivie de la valeur spécifiée minimale de Rm (MPa) ; — pour D : l’un des symboles C (produits laminés à froid), D (pro- duits laminés à chaud), X (produits laminés, dont la condition de laminage), suivi des deux symboles caractérisant l’acier défini dans la norme ; — pour T : • produits à simple réduction : H suivi de la valeur moyenne spéciﬁée de la dureté Rockwell H 30 TM, • produits à double réduction : valeur spéciﬁée minimale de Re (MPa) ; — pour M : dans l’ordre, trois termes : • nombre égal au centuple des pertes totales spéciﬁques (W/kg), • nombre égal au centuple de l’épaisseur nominale (mm), • lettre : A (tôle à grains non orientés), D (tôles semi-ﬁnies en acier non allié), E (tôles semi-ﬁnies en acier allié), N (tôles à grains orientés normales), S (tôles à grains orientés à pertes réduites), P (tôles à grains orientés à haute perméabilité). 1.1.2 Groupe 2 À l’intérieur de ce groupe, on distingue quatre sous-groupes : 1 – Aciers non alliés (à l’exclusion des aciers de décolletage) avec teneur moyenne en Mn inférieure à 1 %. Désignation : symbole C suivi du centuple de la teneur moyenne en pourcentage de carbone. (0) 2 – Aciers non alliés avec teneur moyenne en Mn égale ou supé- rieure à 1 %, aciers non alliés de décolletage et aciers peu alliés (à l’exclusion des aciers rapides) dont la teneur en chaque élément d’alliage est inférieure à 5 %. Désignation : successivement : — centuple de la teneur spécifiée en pourcentage de carbone ; — symboles chimiques indiquant les éléments d’alliage dans l’ordre décroissant des teneurs (si deux teneurs égales, ordre alphabétique des symboles) ; — nombres indiquant les valeurs des teneurs en pourcentage des éléments d’alliage, multipliées par un facteur donné dans le tableau 1, et arrondies à l’unité la plus proche, les nombres étant séparés par un trait d’union. 3 – Aciers très alliés (à l’exclusion des aciers rapides), dont la teneur d’au moins un des éléments d’alliage est égale ou supé- rieure à 5 %. Désignation : successivement : — lettre X ; — centuple de la teneur moyenne spécifiée en pourcentage de carbone ; — symboles chimiques indiquant les éléments d’alliage dans l’ordre décroissant des teneurs ; — nombres indiquant les valeurs des teneurs en pourcentage, arrondies à l’unité la plus proche, les nombres étant séparés par un trait d’union. 4 – Aciers rapides Désignation : successivement : — lettre HS ; — les nombres indiquant les valeurs des teneurs, en pourcen- tage, arrondies à l’unité la plus proche des éléments d’alliage dans l’ordre suivant : tungstène (W), molybdène (Mo), vanadium (V), cobalt (Co). Ces quatre nombres sont séparés par un trait d’union. 1.1.3 Symboles additionnels Deux groupes supplémentaires ont été ajoutés pour préciser l’acier d’une part, pour préciser le produit d’autre part. G Symboles additionnels pour l’acier — Un premier sous-groupe permet de caractériser les condi- tions particulières : code relatif à l’énergie de rupture en ﬂexion par choc, traitements divers, teneurs spéciales en soufre... Tableau 1 – Facteurs multiplicatifs Élément Facteur Cr, Mo, Mn, Ni, Si, W 4 Al, Be, Cu, Mo, Nb, Pb, Ta, Ti, V, Zr 10 Ce, N, P, S 100 B 1000 Remarque : les aciers inoxydables relèvent de ce sous- groupe. La lettre X remplace donc la lettre Z de l’ancienne dési- gnation. Exemple : X 6Cr13 (ancienne norme Z6C13), X 2 CrNiMo 17-12-2 (ancien Z2 CND 17-12). Exemple : HS 6-5-2 : acier rapide contenant 6 % de tungstène, 5 % de molybdène, 2 % de vanadium, 0 % de cobalt. Exemple : pour le groupe S (aciers de construction), le tableau 2 donne le code de l’énergie de rupture en ﬂexion par choc. ________________________________________________________________________________________________ SÉLECTION DES MATÉRIAUX MÉTALLIQUES Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. © Techniques de l’Ingénieur, traité Génie mécanique BM 5 074 − 3 (0) — Un second sous-groupe permet de caractériser l’utilisation ultérieure, ou une exigence particulière. Les symboles ne sont uti- lisés qu’en complément de ceux du sous-groupe 1. G Symboles additionnels pour le produit Ces symboles permettent de caractériser des exigences spé- ciales, des types de revêtements, des conditions de traitement, etc. 1.2 Désignation numérique Selon B. Roche, du Bureau de normalisation de la sidérurgie, ce mode de désignation a été retenu « pour répondre à l’utilisation des moyens modernes de communication électronique et de trai- tement de données et permettre ainsi d’éviter l’utilisation de dési- gnations symboliques complexes comme c’est le cas des aciers alliés » (« Les aciers spéciaux » p. 1362 [7]). Désignation par une suite de trois numéros : 1er numéro : 1 pour les aciers ; 2e numéro : 00 à 99 selon le groupe d’acier (tableau 4) ; 3e numéro : 00 à 99 (extensible à 00 00 à 99 99) selon la nuance ; 2. Fontes La norme NF EN 1560 (mai 1989) précise de façon légale la dési- gnation des familles de fontes et porte successivement : — l’indication EN (pour les nuances normalisées) ; — les lettres G (produit moulé) et J (fonte) ; — une indication optionnelle : une lettre précisant la structure du graphite : L (lamellaire), S (sphéroïdal), M (malléable) V (vermicu- laire), N (sans graphite) ; — une indication optionnelle : une lettre précisant la structure micrographique (A austénite, F ferrite, P perlite...) ; — l’indication : • soit de la résistance en traction, en MPa, et de l’allongement, en %, • soit de la dureté Brinell précédée des lettres HB, • soit de la composition chimique avec la lettre X suivie des uploads/Ingenierie_Lourd/ bm5074-pdf.pdf