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Auteur(s)
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Georges SAADA : Ancien Élève de l’École Polytechnique - Professeur à l’Université Paris-Nord
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le petit Larousse nous enseigne que la préhistoire s’étend sur presque tout le quaternaire jusqu’au début de l’âge des métaux. De la métallurgie, Rousseau dit qu’elle fut, avec l’agriculture, la cause de la civilisation et de la perte du genre humain. Plus spécifique, Diderot écrit dans l’Encyclopédie : « Métallurgie, c’est ainsi que l’on nomme la partie de la chimie qui s’occupe du traitement des métaux et des moyens de les séparer des substances avec lesquelles ils sont mêlés et combinés au sein de la terre, afin de leur donner l’état de pureté qui leur est nécessaire pour pouvoir servir aux différents usages de la vie ». Du métal, plusieurs dictionnaires donnent pour définition « corps simple doué d’un éclat particulier, appelé éclat métallique, conduisant bien la chaleur et l’électricité et qui possède en outre la propriété de donner, en se composant avec l’oxygène, un oxyde basique ».
Pendant longtemps, le développement de la métallurgie a eu pour objectif l’extraction de minerai et l’élaboration d’alliages en vue d’applications précises. À titre d’illustration, rappelons que l’imprimerie n’a pas été inventée par Gutenberg. Mais que celui-ci, issu d’une famille d’orfèvres, a élaboré l’alliage plomb-antimoine-étain, qui permit la réalisation pratique de la composition par caractères mobiles.
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- Version archivée 1 de juil. 1979 par Georges SAADA
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Objectifs de la rubrique2. Présentation des chapitres
Les exposés qui suivent sont une illustration de la remarque qui vient d’être faite. Ils font appel à des notions développées dans des chapitres spécialisés du traité Sciences fondamentales (en particulier sur la thermodynamique, la cristallographie, les phénomènes de transport et la mécanique quantique).
La théorie quantique des électrons libres, les propriétés d’ordre et de symétrie cristalline, le traitement des ions comme un potentiel perturbateur forment un cadre conceptuel où se décrivent assez bien les propriétés de transport, les propriétés optiques, la nature de la cohésion métallique, les différentes classes de métaux (normaux, nobles, de transition, terres rares, actinides). Cette description fait l’objet du deuxième chapitre intitulé Structure électronique et propriétés physiques . Des descriptions plus raffinées existent certes, mais les exemples donnés dans le texte sont très généraux et représentatifs.
La théorie des défauts cristallins constitue un autre cadre théorique plus apte à décrire, à l’aide d’un petit nombre de défauts mobiles, des phénomènes tels que la diffusion, le comportement sous irradiation, la précipitation et certaines transformations de phases. Ces notions font l’objet du premier chapitre, intitulé Propriétés atomiques , qui décrit successivement le cristal parfait, les défauts de structure, l’explication physique des phénomènes de diffusion, avant d’aborder les transformations et changements de phases.
Plus particulièrement, la théorie des dislocations, pour incomplète qu’elle soit, fournit un cadre convenable à l’étude des phénomènes de déformation plastique et fait l’objet du troisième chapitre Déformation plastique . On étudie la relation existant entre microstructure et propriétés des dislocations, en insistant sur la notion d’écoulement plastique. L’analyse montre que l’on ne peut pas faire abstraction des phénomènes dynamiques, dont l’étude se poursuit de manière extrêmement active. Un quatrième chapitre Modélisation de la déformation plastique s’attache plus particulièrement aux problèmes de modélisation. Enfin, ce volume ne pouvait ignorer le développement des Métaux et alliages amorphes , qui fait l’objet du dernier chapitre.
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