MÉTALLOGRAPHIEEssais mécaniques

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Courbe de traction : schéma

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Traction d'un acier doux et d'un alliage Al-Mg

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Caractéristiques mécaniques de divers matériaux

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Résistances à la traction et à la compression de quelques matériaux

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Essais indépendants du temps

Traction

L'essai de traction est, depuis bien des années, le procédé expérimental le plus largement utilisé dans l'étude du comportement mécanique. Il permet l'étude détaillée des propriétés mécaniques de base, et il est à l'origine de la plupart des connaissances actuelles. En outre, son interprétation est simple lorsqu'il est complété par des observations micrographiques, optiques et électroniques, qui renseignent sur les modes de déformation mis en jeu.

Principe

L'essai de traction consiste à appliquer à un échantillon cylindrique ou prismatique, de forme et de dimensions standardisées, un effort de traction F et à mesurer l'allongement correspondant Δl, ou bien à imposer un allongement constant Δl et à mesurer l'effort de traction F. En portant ces deux valeurs sur un diagramme, on obtient la courbe expérimentale de traction du matériau étudié. Cependant, afin d'éliminer l'influence de la géométrie des échantillons sur les résultats et de pouvoir interpréter ceux-ci, on porte en général sur le diagramme non pas F et Δl, mais la contrainte σ et la déformation ε. La contrainte appliquée σ est l'effort de traction F divisé par la section initiale de l'éprouvette S0 : σ = F/S0 ; la déformation ε est le rapport entre l'allongement Δl et la longueur initiale de l'échantillon l0 : ε = Δl/l0. Une courbe de traction σ, ε se compose de deux parties. La première rectiligne OA correspond au domaine élastique : la contrainte varie linéairement avec la déformation suivant la loi de Hooke : σ = kε, le coefficient de proportionnalité k étant, à une constante près, le module élastique E ou module de Young. La seconde partie AC est le domaine plastique : la courbe a souvent une allure parabolique, sans que cela soit général, de la forme σ = k′ εnn est un nombre inférieur à 1.

Courbe de traction : schéma

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Dessin

Schéma d'une courbe de traction 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Description d'un essai de traction

Au début de l'essai, lorsqu'on applique l'effort, le matériau se déforme élastiquement ; autrement dit, si dans la partie élastique OA de la courbe de traction on supprime l'effort, l'échantillon retrouve sa longueur initiale : la déformation es [...]


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Pour citer l’article

Gilbert FRADE, « MÉTALLOGRAPHIE - Essais mécaniques », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 17 octobre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/metallographie-essais-mecaniques/