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CHAPITRE 2 : DESIGNATION NORMALISEE DES MATERIAUX METALLIQUES 2 – 1. GENERALITE

CHAPITRE 2 : DESIGNATION NORMALISEE DES MATERIAUX METALLIQUES 2 – 1. GENERALITES. La désignation normalisée des matériaux métalliques permet une meilleure exploitation sur les dessins et une gestion informatique plus aisée. Cette désignation est composée de lettre(s) et de chiffre(s) ayant chacun une signification donnée. Notre étude sera basée principalement sur la désignation normalisée selon la norme Européenne, des alliages les plus utilisés en construction mécanique (Aciers, fontes, alliages d’aluminium et de cuivres). SYMBOLES CHIMIQUES DES ELEMENTS D’ALLIAGES LES PLUS UTILISES. Elément Symbole Elément Symbole chimique Métallurgique chimique Métallurgique Aluminium Al A Phosphore P P Chrome Cr C Platine Pt - Cobalt Co K Plomb Pb Pb Cuivre Cu U Silicium Si S Etain Sn E Soufre S F Fer Fe Fe Titane Ti Ti Magnésium Mg G Tungstène W W Manganèse Mn M Vanadium V V Molybdène Mo D Zinc Zn Z Nickel Ni N 2 – 2. DESIGNATION DES ALLIAGES FERREUX. 2 -2.1. LES ACIERS. 2-2.1.1. Les aciers non alliés. Ce sont les aciers (fer+carbone), ne comportant aucun élément d’addition. 2-2.1.11. Acier d’usage général. La désignation comprend : La lettre (S, E, etc.) suivie de la limite élastique à la traction Re en méga pascal MPa ou N/mm². S’il s’agit d’un acier moulé la désignation est précédée de la lettre G. Exemple 1 G S 235 NL Limite élastique Re=235MPa Indication complémentaire F: forgeage M: laminage N: normalisé Q : trempé et revenu L : basse température Etc. Acier moulé (si nécessaire) S : acier de construction E : acier de construction mécanique P: acier pour appareil de pression B: acier pour béton H : produit plat pour formage Etc. Exemple 2 : GE 295 ; S 335 F ; E 360. 2-2.1.12. Acier spéciaux, non alliés, de type C. La désignation comprend : la lettre C suivie du pourcentage en carbone multiplié par 100 plus au besoin des indications complémentaires (E = teneur en souffre ; C = pour formage ; S = pour ressort ; D = tréfilage…). Exemple 1 : C 40 0,4 % de carbone Acier spécial non allié de type C S’il s’agit d’un acier moulé, la désignation est précédée par la lettre G. Exemple 2 : GC 35 ; C 25 D ; C 50 S. 2-2.1.2. Les aciers alliés. 2-2.1.21. Les aciers faiblement alliés. La teneur de chaque élément d’alliage est inférieure à 5%. La désignation comprend dans l’ordre : - Un nombre entier indiquant le pourcentage de la teneur moyenne en carbone multiplié par 100. - Un ou plusieurs groupes de lettres qui sont les symboles chimiques, rangés dans l’ordre des teneurs décroissantes. x 4 x 10 X100 Cr, Co , Mn, Ni, Si, W Pour les autres. P,S - Une suite de nombres rangés dans le même ordre que les éléments d’alliages et indiquant le pourcentage de la teneur moyenne de chaque élément (voir tableau ci-dessous). Exemple 1 : 30 Cr Ni Mo 8 2% chrome (8 :4=2) Eléments d’addition (Chrome, Nickel, Molybdène) 0,30% de Carbone Exemple 2 : G 35 Ni Cr Mo 16 – 10 ; 16 Ni Cr Mo 8-6 ; 20 Mn Cr 5. 2-2.1.22. Les aciers fortement alliés. La teneur d’au moins un élément d’alliage est supérieure ou égale à 5%. La désignation commence par la lettre X, suivi de la même désignation que celles des aciers faiblement alliés, à l’exception des valeurs des teneurs des éléments d’alliages qui sont les pourcentages nominaux réels (pas de coefficient multiplicateur pour les éléments d’addition). Exemple 1 : X 6 Cr Ni Mo 18-05 05% de Nickel 18% de Chrome Chrome, Nickel, Molybdène carbone 0,06% de carbone Symbole des aciers fortement alliés Si nécessaire, la désignation est précédée par la lettre G pour acier moulé. Exemple 2 : G X 6 Cr Ni Ti 18 – 11 ; X 6 Cr Ni Mo 17-12-2. 2 -2.2. LES FONTES. Pour la désignation des fontes, il existe : - Une désignation numérique (Exemple : EN JL 1010) - Une désignation symbolique. Nous étudierons uniquement la désignation symbolique. La désignation commence par le préfixe EN, suivi du symbole GJ (désignant la fonte) et d’un autre symbole indiquant le type de fonte (voir tableau ci-dessous), puis de la valeur de la résistance minimale à la rupture par extension (Rr) en méga pascals (MPa). On peut au besoin indiquer à la fin, le pourcentage d’allongement (A%) après rupture. Exemple 1 : EN – GJ MB 360 – 12 12% d’allongement Résistance à la rupture Par traction 360 N/mm² L : Graphite lamellaire S : Graphite sphéroïdale MW : Malléable à cœur blanc MB : Malléable à cœur noir V : vermiculaire Symbole de la fonte N : sous graphite Y : structure spéciale Exemple 2 : EN-GJS 500-7 ; EN-GJL-250 ; EN-GJMB-350-10. 2 – 3. DESIGNATION DES ALLIAGES NON FERREUX. 2 -3.1. L’aluminium et ses alliages. 2-3.1.1. Aluminium et alliages corroyés. Cette famille, la plus utilisée, comprend tous les produits laminés d’usage courant. La désignation utilise un code numérique, avec EN AW- comme préfixe (A pour aluminium, W pour corroyé) et de chiffres. Il peut éventuellement suivi, si cela est justifié, par le symbole chimique des éléments de l’alliage et de nombre indiquant la pureté de l’aluminium ou la teneur nominale des éléments considérés placé entre crochets. Exemple 1 : EN AW 1 0 50 [Al 99,5] Indice de pureté de l’aluminium Teneur en aluminium au delà de 99,00% Préfixe Chiffre identifiant la famille de l’alliage 1 : aluminium pur (teneur • 99 00%) 2 : Al + cuivre 3 : Al+ manganèse 4 : Al+ silicium 5 : Al+ magnésium 6 : Al+ magnésium + silicium 7 : Al+zinc 8 : Al+ autre éléments - Aluminium pur : indice de pureté (0 à 9) - Alliages : nombre de modifications apportées à l’alliage d’origine (0 à 9), 0 = alliage d’origine Exemple 2 : EN AW 2 4 50 [Al Cu 4 Mg Si] Alliage d’aluminium, 4% de Cu ; des traces de Mg et Si Préfixe 2-3.1.1. Aluminium et alliages pour fonderie. La désignation utilise un code numérique, avec EN AB ou EN-AC comme préfixe (A pour aluminium, B ou C pour pièce moulée) et de chiffres. Il peut éventuellement suivi, si cela est justifié, par le symbole chimique des éléments de l’alliage et de nombre indiquant la pureté de l’aluminium ou la teneur nominale des éléments considérés placé entre crochets. Exemple 1 : EN AC – 45 400 [Al Si 8 Cu 2] et / ou Symbole chimique de l’alliage Préfixe Aluminium B : lingot moulé C : pièce moulée 21 xxx : Al Cu 46 xxx : Al Si 9 Cu 41 xxx : Al Si Mg Ti 47 xxx : Al Si (Cu) 42 xxx : Al Si 7 Mg 48 xxx : Al Si Cu Ni Mg 43 xxx : Al Si 10 Mg 51 xxx: Al Mg 44 xxx : Al Si 71 xxx: Al Zn Mg 45 xxx : Al Si 5 Cu Exemple 2 : EN AW – 1050 A [Al 99,5] ; EN AW – 2017 [Al Cu4Mg Si] ; EN AW – 6061 [Al Mg1 Si Cu] ; EN AC – 45400 ou EN AC – Al Si5 Cu3. Rappels : - ALPAX : Aluminium (Al) + Silicium (Si) / EN AB-44 200 [Al Si 12] Propriétés : Bonne coulabilité. - DURALUMIN : Aluminium (Al) + Cuivre (Cu) / EN AW-2017 [Al Cu 4 Mg Si] Propriétés : Bonne usinabilité - DURALINOX : Aluminium (Al) + Magnésium (Mg) / EN AW-5086 [Al Mg 4] Propriétés : Bonne soudabilité (Pièces chaudronnées : Citernes, tuyauterie) 2 -3.2. Le cuivre et ses alliages. La désignation comprend : le symbole chimique du cuivre Cu suivi des symboles chimiques et teneurs des principaux éléments d’addition, par ordre décroissant. Exemple 1 : Cu Zn 40 Pb 3 Principaux éléments d’addition dans l’ordre Teneur en % des éléments d’addition (dans le même l’ordre) Symbole chimique du métal de base Exemple 2 : Cu Zn27 Ni18 ; Cu Ni10 Zn27 ; Cu Sn5 Pb5 Zn5. Rappels - BRONZE : Cuivre (Cu) + Etain (Sn) [Cu Sn 8] Utilisations : Matériau de frottement (Bague, douille, segments) - LAITON : Cuivre (Cu) + Zinc (Zn) [Cu Zn 15] Utilisations : Bonne usinabilité (robinetterie, pompe) EXERCICES D’APPLICATION I – Donner la signification de chacune des désignations suivantes : GE 295: S 335 F: E 360 : GC 35: C 50 S : G 35 Ni Cr Mo 16 – 10 : . 16 Ni Cr Mo 8-6 : 20 Mn Cr 5 : G X 6 Cr Ni Ti 18 – 11 : X 6 Cr Ni Mo 17-12-2 : . EN-GJS 500-7 : EN-GJL-250 : EN-GJMB-350-10 : EN AW – 1050 A [Al 99,5] : EN AW – 6061 [Al Mg1 Si Cu] : EN AC – 45400 ou EN AC – Al Si5 Cu3 : Cu Zn 27 Ni 18 : Cu Ni10 Zn 3 : Cu Sn12 Pb5 Zn2 :. I I – Parmi les nuances ci-dessus identifier 5 uploads/Ingenierie_Lourd/ chap3-designation-nomalis2e-ds-materiaux.pdf