Descriptif
- Liaison chimique et classes de matériaux
- Structure des principaux matériaux, radiocristallographie
- Mécanismes de durcissement des matériaux
- Caracterisation des matériaux
- Les diagrammes de phases
- Transformation de phases avec et sans diffusion : traitements thermiques appliqués aux aciers et aux alliages d'aluminium
Objectifs pédagogiques
Objectifs
- choisir un matériau pour une application donnée
- faire des liens entre microstructure d'un materiau et propriétés a l'echelle macroscopique.
- faire des liens entre la nature des liaisons chimiques et les propriétes des matériaux
- décrire la structure des solides cristallins, étudier ces structures par la diffraction des rayons X (radiocristallographie)
- décrire les caracteristiques essentielles des défauts cristallins et leurs influences sur les propriétes des matériaux
- comprendre les mecanismes de la deformation plastique
- définir un alliage, une solution solide, un compose défini ; lire des diagrammes de phases en systemes binaires ; utiliser les regles de l'horizontale et des segments inverses ; utiliser ces diagrammes de phases pour l'étude des transformations de phase en métallurgie.
- déterminer, à partir d'un diagramme d'equilibre de phases, le nombre, la composition et le volume relatif des phases en fonction de la temperature.
- expliquer les mécanismes de déplacement des atomes intervenant dans les phases condensées.
- décrire certaines methodes de caracterisation des matériaux,
- utiliser des donnees experimentales d'essais de traction pour l'étude de leurs propriétes mecaniques.
- décrire de facon élementaire les principales méthodes de durcissement des matériaux.
- faire la liaison entre mobilite des atomes a l'état solide et les phenomenes de transport de la matiere dans les matériaux, décrire les principaux mécanismes qui controlent les phénomenes de transformation de phases (avec et sans diffusion)
- exploiter les diagrammes Transformation-Temperature-Temps (TTT) permettant de donner le temps nécessaire pour atteindre, à une temperature donnée, un taux de transformation détermine.
- Travail en Autonomie programmé à l'EDT : 7
- Cours Magistraux : 21
- Evaluation des connaissances et capacités : DS, QCM, présentation orale : 2
Diplôme(s) concerné(s)
UE de rattachement
- UE-IFIA1-FGSF-1 : FORMATION GENERALE ET SCIENCES FONDAMENTALES - 1
Format des notes
Numérique sur 20Pour les élèves du diplômeDiplôme d'Ingénieur IMT Mines Albi
Le rattrapage est autorisé (Max entre les deux notes écrêté à une note seuil)Le coefficient de l'enseignement est : 1.5
Programme détaillé
Sequence 1 (en presentiel) Liaison chimique et materiaux
-Origine des forces interatomiques responsables de la formation des liaisons
-Differentes liaisons chimiques
-Relations entre la nature des liaisons chimiques et quelques proprietes des materiaux
-Les differentes classes de materiaux
Sequence 2 (en presentiel) Structure des principaux materiaux, radiocristallographie
-Structure des principaux materiaux metalliques, ceramiques et organiques_diffraction des rayons X (radiocristallographie)
Cours + exercices :
-Base de la cristallographie geometrique (etude des principaux reseaux cristallins)
-Structure des solides a liaisons metalliques, ioniques et covalentes
Introduction a la notion de polymere
Presentation de la diffraction des rayons X (generalites et methodes experimentales)
Sequence 3 (en presentiel) Les defauts dans les solides + introduction aux diagrammes de phases
-Caracteristiques essentielles des defauts cristallins et leurs influences sur les proprietes des materiaux
Les mecanismes de la deformation plastique
Quelques definitions : alliage, solution solide, compose defini
Diagrammes de phases en systemes binaires_
equence 4 (en autonomie)
Evaluation des connaissances acquises au cours des 3 sequences precedentes (controle continu).
Sequence 5 (en autonomie) Durcissement des materiaux Caracterisation
-Presentation des principaux mecanismes de durcissement des materiaux
-Utilisation des donnees experimentales d?essais de traction pour l?etude des proprietes mecaniques des materiaux (differents types de courbes de traction des metaux, ceramiques et polymeres)
Sequence 6 (en presentiel) Les diagrammes de phases et les mecanismes de diffusion
-Etude de diagrammes de phases "complexes" en systemes binaires
-Utiliser ces diagrammes de phases en tant qu'outil pour l'etude des transformations de phase en metallurgie
-Les principaux mecanismes qui controlent les phenomenes de transformation de phases avec diffusion
-Quelques elements sur les conditions de solidification
Sequence 7 (en presentiel) Transformation de phases avec et sans diffusion et application aux traitements thermiques (aciers et alliages d'aluminium)
-Les principaux mecanismes qui controlent les phenomenes de transformation de phases (avec et sans diffusion)
-Les diagrammes Transformation-Temperature-Temps (TTT) permettant de donner le temps necessaire pour atteindre, a une temperature donnee, un taux de transformation determine.
Les aciers et les alliages d'aluminium selon leur designation.
Le role des principaux traitements thermiques : trempe, revenu, recuit.
Sequence 8 (en presentiel) Applications
-Introduction au logiciel de choix des materiaux et procedes < CES Edupack >.
-Exercices de revision et questions.