PARTIE A : ELABORATION, MICROSTRUCTURES ET PROPRIETES DES METAUX ET ALLIAGES DE BASE

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Justin Ricard
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1 Table des matières PARTIE A : ELABORATION, MICROSTRUCTURES ET PROPRIETES DES METAUX ET ALLIAGES DE BASE Chapitre I : DIAGRAMMES DE PHASES Quelques rappels Diagrammes fer carbone Influence des éléments d addition Rôles spécifiques des éléments d addition Quelques exemples d alliages fer-élément d addition Exemples de diagrammes fer-carbone-élément d addition Exercices Chapitre II : SIDERURGIE Historique La sidérurgie française Elaboration de la fonte Elaboration de l'acier Affinage et coulée de l'acier Mise en forme et parachèvement Cas de l'élaboration des aciers spéciaux Exercices Chapitre III : ELABORATION DES METAUX NON FERREUX Métallurgie extractive : objectifs et procédés Elaboration de l'aluminium Historique Domaines d'utilisation Minerais et traitements Elaboration du cuivre Historique Domaines d'utilisation Minerais et traitements Elaboration du zinc Historique Domaines d'utilisation Minerais et traitements Elaboration du nickel Historique Domaines d utilisation Minerais et traitements Elaboration du magnésium Historique Domaines d utilisation Minerais et traitements Elaboration de l'étain Historique Domaines d utilisation Minerais et traitements Elaboration du titane Historique Domaines d utilisation Minerais et traitements Elaboration du plomb Historique... 56

2 VIII TABLE DES MATIERES 9.2. Domaines d utilisation Minerais et traitements Exercices Chapitre IV : MICROSTRUCT. ET PROPRIETES DES ACIERS NON ALLIES Microstructures à l état recuit Evolution des microstructures avec la teneur en carbone Microstructures industrielles Modification des microstructures par recuit Propriétés mécaniques des aciers Rappels Effet de la teneur en carbone Durcissement des aciers Température de transition de la résilience Exercices Chapitre V : MICROSTRUCTURES ET PROPRIETES DES FONTES Fontes blanches Fontes grises lamellaires Rôle particulier du silicium Conditions de graphitisation Microstructures des fontes grises Formes de graphite dans les fontes grises Cas des anciennes fontes phosphoreuses Fontes truitées Fontes malléables à graphite sphéroïdal Fontes malléables à cœur blanc Fontes malléables à cœur noir Fontes alliées Propriétés mécaniques des fontes Exercices Chapitre VI : MICROSTRUCT. ET PROP. DES ALLIAGES NON FERREUX Propriétés de base des métaux non ferreux Diagrammes de phases Principaux alliages non ferreux Aluminium et alliages Cuivre et alliages Zinc et alliages Nickel et alliages Magnésium et alliages Titane et alliages Exercices PARTIE B : TRAITEMENTS THERMIQUES Chapitre VII : TRAITEMENTS THERMIQUES DES ACIERS Introduction et approche expérimentale Décomposition anisotherme de l austénite Transformation isotherme de l austénite Conditions d austénitisation Transformation martensitique des aciers Transformation martensitique Transformation martensitique des aciers Austénite résiduelle Bainites

3 TABLE DES MATIERES IX 4- Diagrammes TRC et TTT Diagrammes TRC Diagrammes TTT Traitements isothermes industriels Trempabilité des aciers Caractérisation de la trempabilité Effets des éléments d addition Revenu des aciers Décomposition de la martensite Evolution des propriétés mécaniques lors du revenu Durcissement secondaire au revenu Conditions du revenu et problèmes de fragilité Exercices Chapitre VIII : TRAITEMENTS THERMIQUES DES FONTES Introduction Recuits des fontes Contrôle de la microstructure Relaxation des contraintes et adoucissement Trempe martensitique Fontes bainitiques Chapitre IX : DURCISS. ET TRAIT. THERM. DES ALLIAG. NON FERREUX Durcissement des métaux et alliages Traitements thermiques des principaux alliages Alliages d aluminium Durcissement des alliages de cuivre Durcissement des alliages de zinc Durcissement des alliages de nickel Durcissement des alliages de magnésium Durcissement des alliages de titane Chapitre X : TECHNOLOGIE DES TRAITEMENTS THERMIQUES Fours de traitements thermiques Constitution des fours Procédés de chauffage des fours Chargement des fours Fours batch Fours sous vide et atmosphères basse pression Atmosphères de traitement Oxydation-réduction et carburation-décarburation Rôles de l oxygène, de hydrogène et de la vapeur d'eau Atmosphère contenant CO et CO Mesure des paramètres d une atmosphère de traitement thermique Procédés de réalisation d'atmosphères contrôlées Fluides de trempe Drasticité et sévérité des fluides et milieux de trempe Fluides de trempe Cas particulier des traitements thermiques en lits fluidisés Traitements thermiques en bains de sels Défauts et anomalies des pièces traitées Conditions de chauffage des pièces Manque de dureté Tapures et déformations Austénite résiduelle Prévision de la réponse des aciers aux T.T Exercices

4 X TABLE DES MATIERES PARTIE C : FAMILLES D'ALLIAGES ET METALLURGIE DE LA MISE EN FORME Chapitre XI : NOMENCLATURE Désignation européenne des aciers Classes d aciers Désignation symbolique Désignation numérique Symboles additionnels Désignation européenne des fontes Désignation de l aluminium et de ses alliages Désignation alphanumérique des alliages corroyés Désignation alphanumérique des alliages de fonderie Désignation symbolique Désignation du cuivre et de ses alliages Désignation du zinc et de ses alliages Désignation symbolique Désignation numérique Désignation du nickel et de ses alliages Désignation du magnésium et de ses alliages Désignation du titane et de ses alliages Chapitre XII : FAMILLES D ACIERS Aciers non alliés et aciers microalliés Aciers spéciaux de construction mécanique Rappel sur la classification Familles d aciers de construction Aciers inoxydables Tenue à la corrosion Microstructures des aciers inoxydables Familles d aciers inoxydables Aciers à outils Chapitre XIII : FAMILLES D ALLIAGES NON FERREUX Aluminium et alliages d aluminium Alliages corroyés Alliages de fonderie Cuivre et alliages de cuivre Cuivres Alliages Zinc et alliages de zinc Nickel et alliages de nickel Magnésium et alliages de magnésium Titane et alliages de titane Chapitre XIV : METALLURGIE DE LA MISE EN FORME Emboutissage des métaux en feuille Modes de déformation Analyse des déformations Essais d emboutissage Tôles pour emboutissage Forgeage Principes généraux Traitements thermiques associés au forgeage

5 TABLE DES MATIERES XI PARTIE D : INGENIERIE DES SURFACES Chapitre XV : DOMAINES DE L INGENIERIE DES SURFACES Sollicitations des surfaces industrielles Ingénierie des surfaces Chapitre XVI : TREMPE SUPERFICIELLE Trempe superficielle par chauffage au chalumeau Trempe superficielle par chauffage inductif Rappels des lois de l'électromagnétisme Technologie du chauffage par induction Aspects métallurgiques Lasers de puissance Exercices Chapitre XVII : TRAITEMENTS THERMOCHIMIQUES DES ACIERS Cémentation (par le carbone) Procédés de cémentation Traitements thermiques après cémentation Aciers de cémentation et défauts possibles Nitruration Diagramme fer-azote Structures de nitruration Procédés de nitruration Aciers de nitruration et défauts possibles Traitements thermochimiques assistés plasma Notions sur les plasmas Mise en œuvre des traitements assistés plasma Procédés de traitement Domaines d applications Cémentations par les métaux Cémentation par le zinc : shérardisation Cémentation par l'aluminium : calorisation Cémentation par le chrome : chromisation Autres cémentations Choix des traitements thermochimiques Exercices Chapitre XVIII : TRAITEMENTS ET REVETEMENTS DE SURFACE Introduction Conversion par alliation laser Revêtements par immersion dans un métal fondu Zingage ou Galvanisation Aluminiage Etamage Dépôts de couches épaisses : projection thermique Principes communs et classement des procédés Projection thermique à partir de l'énergie chimique Projection thermique à partir de l'énergie électrique Traitements hors équilibre : glaçage laser SOLUTIONS DES EXERCICES POUR EN SAVOIR PLUS. 309 INDEX.311

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