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Technologie des Matériaux Matériaux pour l’ingénieur 1 Pr. H. Azzouzi Filière L

Technologie des Matériaux Matériaux pour l’ingénieur 1 Pr. H. Azzouzi Filière Licence GI (S5) Organisation du cours 2 Chap. I :  Histoire des matériaux & rappel sur la structure cristalline  Comment synthétise-t-on les matériaux ? (Etude des Alliages Binaires) Chap. II :  Les Matériaux Métalliques : Etude des Alliages Ferreux (Les Aciers et les Fontes), Notion sur les alliages non Ferreux ( Alliages d’Aluminium, Alliages de Cuivre (Bronzes, Laitons), Alliages de Zinc, Maillechorts, ….) Chap. III :  Les Traitements Thermiques Industriels (Recuits – Trempes – Revenus),  Les Traitements superficiels. Chap. IV :  Notion sur les autres classes des matériaux (Plastiques, céramiques, composites, Naturels...). 3Histoire des matériaux 4 Généralités 5 6 Pourquoi les matériaux ? Beaucoup de problèmes lié à la conception ne proviennent pas de la conception proprement dite mais d’une mauvaise utilisation des matériaux ! Conception : processus de création, de dessin ou de projet dans le cadre de la fabrication de produits. Des mauvais choix des matériaux lors de la conception peuvent être désastreux au niveau : de la sécurité (modification des propriétés de ces matériaux lors du fonctionnement) de l’économie (élévation du cout finale de la pièce lors de sa fabrication). 7 Quels sont les différents matériaux qui entrent dans la fabrication d’une voiture On distingue 2 familles de matériaux : 8 9 Dans l'ordre cela donne : • 70% de métaux ferreux (aciers, fontes ...) : Très facile à recycler • 10% de plastiques : Plus difficile à recycler puisqu'il est compliqué de séparer correctement les différents plastiques agglomérés (c'est pour ça que le plastique recyclé est d'une qualité inférieure). • 5% de matériaux "autres" que ceux cités dans la liste • 4% de métaux non ferreux (principalement : le plomb, cuivre, le zinc, l’aluminium, l’étain, le chrome et le nickel). Comme pour les plastiques, le tri (séparations des différents métaux) difficile les rend plus compliqués à recycler; • 3% de verre : Très facile à recycler • 3% de pneus: Difficiles à recycler • 2% de textile • 1% batterie • 1% de faisceaux électriques • 1% pour le pot catalytique (qui renferme de la céramique et des métaux très rares, d'où son coût exorbitant) Notez que la réglementation européenne oblige désormais le recyclage depuis 2015 de 85% de toute voiture qui finit au broyeur. 10 11 L’ingénierie de la science des matériaux ? L’ingénieur en sciences des matériaux est à la fois physicien, chimiste et inventeur. Il crée de nouveaux alliages métalliques, de nouveau polymères, développe et améliore des composants. MECANIQUE ELECTRO- CHIMIQUE TECHNOLOGIQUE • Extraction • Fusion et moulage • Laminage • Soudage • Métallurgie des poudres • Usinage • Structure • Proprietés physiques Science de la métallurgie • Comportement et deformation • Thermodynamique • Chimique • Corrosion PHYSIQUE Ingeniérie de la science des matériaux 12 Qui détermine les propriétés des matériaux ? Plusieurs facteurs réunis peuvent déterminer les propriétés des matériaux : La composition de l’alliage, La nature et la distribution des phases présentes, Les défauts de structures présents, Les contraintes résiduelles Composition Phases & Leurs Distribution Défauts de Structure Contraintes Résiduelles Propriétés magnétiques Propriétés électriques Propriétés thermiques Propriétés chimiques Propriétés optiques Propriétés mécaniques 13 Les différents classes des matériaux Métaux et Alliages Métalliques (Métaux purs, alliages ferreux, alliages non ferreux Matériaux Plastiques (Polymères : Thermoplastiques, thermodurcissables, Caoutchoucs) Matériaux Naturels (Bois, liège, Lin, Soi, Cotton, jute, laine de roche, …….) Matériaux Minérales (Céramiques techniques, Verre, céramiques traditionnelles) Matériaux CompositesLes semi-conducteurs Les alliages ferreux représentent une très grande proportion dans l’utilisation des alliages métalliques (plus de 50% des métaux dans une automobile). 14 Classification fonctionnelle des matériaux 15 16 17 18 Via le tableau périodique, on peut retrouver la constitution de tous les matériaux. 19 Température de fusion 20 Rayon atomique 1 pm (pico mètre) = 10-12 21 Eectronegativity Eectronegativity uploads/Ingenierie_Lourd/ i-introduction-au-cours-technologie-des-materiaux-licence-gi.pdf