7. Applications
• Dilatométrie
Certains éléments métalliques – principalement des éléments de transition – présentent plusieurs variétés allotropiques qui ne sont stables que dans certains domaines de température ; la transformation d'une variété en une autre s'accompagne d'une variation plus ou moins notable de volume spécifique, donc d'une anomalie dimensionnelle linéaire aisément observable par dilatométrie. Un exemple classique est celui du fer qui présente trois variétés allotropiques. Si l'on ajoute au fer des solutés de type alphagène, le diagramme d'équilibre correspondant présente une boucle caractéristique ; le franchissement des limites du domaine γ peut également être observé par dilatométrie. Par contre, il est beaucoup plus difficile de mettre en évidence par cette méthode l'existence de la courbe limite de solubilité d'une solution solide primaire, si l'on coupe une telle courbe à basse température.
Par ailleurs, un des éléments caractéristiques des diagrammes d'équilibre est l'existence de paliers invariants (en particulier eutectoïdes) : ces paliers sont très facilement mis en évidence, comme le montre la courbe de dilatation d'un acier à 0,88 p. 100 de carbone : anomalie de contraction à la chauffe pour une température de 735 0C.
Lorsqu'on s'écarte des conditions d'équilibre, on peut observer avec un retard plus ou moins notable les évolutions structurales de phases instables ; la dilatométrie de trempe permet de situer les différentes étapes de telles transformations : la figure d en donne un exemple dans le cas d'un acier au chromemolybdène refroidi à une vitesse de 4 0C ( min-1 ; la courbe 1 de la figure d traduit l'évolution de l'austénite métastable, d'abord en perlite (ab), puis en bainite (cd).
Par ailleurs, un refroidissement plus énergique (trempe à l'eau glacée) transforme l'austénite des aciers suffisamment carbonés en martensite (courbe 2) ; la martensite est susc […]
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