MÉTALLOGRAPHIE Essais physiques
- Article mis en ligne le
- Modifié le
- Écrit par Georges CIZERON
Les principales caractéristiques physiques, en tout cas celles d'usage le plus courant, concernent respectivement la dilatation, la résistivité électrique, la capacité thermique massique, la conductivité thermique, les propriétés magnétiques, le pouvoir thermoélectrique. La mesure des variations de ces caractéristiques permet de déduire des informations concernant les évolutions structurales des métaux et alliages en fonction de la température et de la concentration. Les limites de stabilité des différentes phases des alliages en fonction de la composition et de la température, donc les diagrammes d'équilibre correspondant, peuvent être ainsi déterminés. Par ailleurs, elles permettent de caractériser les états structuraux métastables et d'analyser leur évolution en fonction de la température ou du temps ; ainsi peuvent être étudiés : les états écrouis, les phénomènes de restauration et de recristallisation, l'influence de la trempe et du revenu, les processus de vieillissement et de précipitation, les transformations ordre-désordre, les mécanismes de frittage en système monophasé ou polyphasé.
Mesures de dilatation
Un solide métallique chauffé augmente de volume ; la mesure linéaire d'une de ses dimensions traduit généralement aussi une expansion, sauf dans le cas de certaines directions cristallographiques, si le matériau considéré est anisotrope ou s'il se produit une transformation allotropique ou invariante. Comme il est plus commode de mesurer des variations de longueur que de volume, les paramètres habituellement employés caractérisent la dilatation linéaire.
La courbe de variation relative de longueur d'un échantillon en fonction de la température, soit Δ = f (T) avec Δ = (L − L0)/L0, n'est pas linéaire. Par définition, le coefficient ̄α de dilatation linéaire moyen est l'accroissement moyen de longueur par unité de longueur (prise à 0 0C) et par degré, soit :
De même, entre deux températures T1 et T2 on peut définir un coefficient moyen :
Lorsque l'écart entre les températures T2 et T1 devient infinitésimal, il en est de même pour la variation de longueur concomitante. On définit alors un coefficient de dilatation linéaire vrai, soit :
Il existe une autre définition de ce coefficient de dilatation vrai lorsqu'on considère qu'il traduit le changement dimensionnel d'une longueur unitaire soumise à une modification de température égale à 1 0C, soit :
Dans les cas où l'on est contraint de caractériser des variations de volume, on pourra utiliser des expressions similaires
correspondant aux coefficients de dilatation cubique moyen et vrai, soit :
On peut donc écrire :
Les deux principales méthodes utilisées pour la détermination précise des variations dimensionnelles et des coefficients de dilatation sont la radiocristallographie et la dilatométrie.
Méthodes fondées sur la diffraction des rayons X
Les méthodes radiocristallographiques ont pour objet de déterminer les paramètres de la maille élémentaire du solide cristallin considéré, et l'évolution de ces paramètres en fonction de la température. À cette fin, des chambres « à chaud » ont été conçues ; elles sont principalement de deux types : chambres photographiques et diffractomètres à compteur, comportant dans les deux cas une source de chauffage de l'échantillon. Ces deux types d'appareillage mettent en œuvre[...]
La suite de cet article est accessible aux abonnés
- Des contenus variés, complets et fiables
- Accessible sur tous les écrans
- Pas de publicité
Déjà abonné ? Se connecter
Écrit par
- Georges CIZERON : professeur à l'université Paris-Sud, Orsay, directeur du laboratoire de structure des matériaux métalliques, Orsay
Classification
Pour citer cet article
Georges CIZERON. MÉTALLOGRAPHIE - Essais physiques [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )
Article mis en ligne le et modifié le 14/03/2009
Médias
Mesure de la variation du pouvoir thermoélectrique
Encyclopædia Universalis France
Diatomètres de Chevenard
Encyclopædia Universalis France
Mesures diatométriques
Encyclopædia Universalis France
Autres références
-
ACIER - Technologie
- Écrit par Louis COLOMBIER , Gérard FESSIER , Guy HENRY et Joëlle PONTET
- 14 176 mots
- 10 médias
...cémentite. Mais la superposition de ces deux constituants peut prendre des formes très différentes selon les conditions dans lesquelles ils ont pris naissance. Les structures de l'acier peuvent ainsi être extrêmement variées ; elles sont aisément mises en évidence par les techniques de la métallographie.... -
ARTISANAT DU BRONZE (Gaule préromaine)
- Écrit par Cécile BRETON
- 2 454 mots
- 1 média
Pour élucider le mystère de la fabrication des torques torsadés, une étude métallographique a été menée au Laboratoire de recherche des musées de France sur une sélection d'objets provenant de la vallée de l'Aisne . La métallographie est la seule méthode fiable pour déterminer si un alliage est brut... -
CHARPY GEORGES (1865-1945)
- Écrit par Françoise MOYEN
- 187 mots
Après ses études à l'École polytechnique, Charpy y reste comme préparateur, et passe en 1889 une thèse de chimie sur l'étude des solutions salines.
C'est au laboratoire central de la Marine, où il entre en 1892 comme ingénieur, qu'il commence à étudier les problèmes métallographiques....
-
CORROSION
- Écrit par Gérard BERANGER et Jean TALBOT
- 5 142 mots
- 3 médias
Elles font appel à des techniques très variées. L'examen visuel ou micrographique permet bien souvent de déceler le début du phénomène de corrosion, par exemple l'apparition de piqûres, ou de mettre en évidence sa morphologie. - Afficher les 9 références
