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RÉSUMÉ
L'article explore les différents types d'essais sur les aciers en laboratoire. Les essais mécaniques mesurent la résistance, la déformation, la dureté et la ténacité des matériaux, tandis que les essais physiques évaluent la densité, la conductivité thermique, la conductivité électrique, la résistance à la corrosion, la porosité, la perméabilité, etc. Les essais physico-chimiques et chimiques étudient la structure et la réactivité des matériaux en présence de différentes substances chimiques. L'essai de traction permet lui de déterminer la limite d'élasticité, la résistance à la traction, le module de Young et l'allongement à la rupture du matériau testé. Enfin, les essais de dureté mesurent la résistance à la déformation par pénétration avec un matériau plus dur.
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Thibault FOURCADE : Ingénieur
INTRODUCTION
Les propriétés d’un matériau peuvent être évaluées en soumettant des échantillons à des sollicitations similaires à celles qu’ils subiront en situation réelle. Les essais mécaniques sont les plus significatifs pour comprendre le comportement d’un matériau dans différentes situations de contraintes, comme la traction, la dureté, la fatigue et la résilience. Pour chacun de ces essais, il existe des dimensions normalisées pour l’échantillon, ainsi que des mesures spécifiques pour déterminer les caractéristiques du matériau. L’essai de traction est particulièrement important car il permet de mesurer la résistance à l’extension d’un matériau jusqu’à sa rupture. L’essai de dureté consiste quant à lui à déformer le matériau en l’endommageant avec un matériau plus dur, la forme et la charge dépendant de la méthode d’essai utilisée. La taille de l’empreinte laissée dans le matériau est ensuite analysée pour déterminer sa résistance.
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Conclusion
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6. Autres types d’essais
6.1 Essais spécifiques
Outre les essais mécaniques classiques, il existe des essais spécifiques permettant de caractériser des phénomènes physiques particuliers. Ces essais sont souvent réalisés pour des raisons de sécurité ou pour mieux comprendre le comportement du matériau dans des conditions d’utilisation réelles.
En effet, les modèles de calcul mécanique ne prennent pas toujours en compte tous les facteurs qui influencent le comportement du matériau. Certains essais peuvent donc être nécessaires pour valider un calcul, par exemple.
HAUT DE PAGE6.2 Essai de pliage
L’essai de pliage consiste à soumettre une éprouvette à section pleine à une déformation plastique par pliage sans inversion de sens au cours de l’essai (figure 30). Cette méthode permet de mesurer la résistance du matériau à la flexion.
L’éprouvette est pliée jusqu’à ce que l’une des branches fasse avec le prolongement de l’autre un angle α spécifié.
L’essai peut être fait à chaud ou à froid suivant la spécification demandée.
L’apparence de la partie pliée, tenant compte de la spécification du produit, permettra d’apprécier l’aptitude du métal au pliage et sa tendance à la fissuration.
HAUT DE PAGE6.3 Essai de fluage
L’essai de fluage est utilisé pour mesurer la déformation d’un matériau sous l’effet d’un effort statique en fonction du temps et de la température. Il permet d’évaluer la capacité du matériau à supporter des contraintes à long terme, notamment dans les applications soumises à des charges constantes.
Par exemple, on peut déterminer l’allongement de fluage sous une charge unitaire à une température de 375 °C et au bout de 5 000 heures, ou le temps de rupture par fluage de l’acier qui, maintenu à une température élevée et à une charge constante de traction, finira par rompre.
On peut également déterminer la limite conventionnelle d’élasticité...
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Autres types d’essais
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - GERMAIN (L.), GODET (S.), MAZILLE (H.) - Les aciers : propriétés, mise en œuvre et traitement thermique. - Dunod (2007).
-
(2) - LEFEBVRE (J.P.), LECOMTE-BECKERS (J.) - Matériaux de construction : propriétés, mise en œuvre et durabilité. Presses polytechniques et universitaires romandes - (2015).
-
(3) - KLEBER (X.), MARCINIAK (M.) - Traité des matériaux : mécanique des matériaux, matériaux métalliques. Hermès Science Publications - (2010).
-
(4) - DAVENPORT (A.J.), BAINBRIDGE (W.S.) - Introduction to the Physical Metallurgy of Welding. - Butterworth-Heinemann (1994).
ANNEXES
NF EN 1090 qui définit les exigences pour la fabrication, l’inspection et la labellisation des produits en acier et en aluminium utilisés dans la construction.
NF EN ISO 6892-1 qui décrit la méthode pour les essais de traction sur les métaux.
NF EN ISO 6506-1 qui décrit la méthode d’essai de dureté Brinell pour les matériaux métalliques.
NF EN ISO 6507-1 qui décrit la méthode d’essai de dureté Vickers pour les matériaux métalliques.
NF EN ISO 6892-2 qui décrit la méthode pour les essais de traction sur les matériaux à température ambiante.
NF EN ISO 6508-1 qui décrit la méthode d’essai de dureté Rockwell pour les matériaux métalliques.
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QUIZ ET TEST DE VALIDATION PRÉSENTS DANS CET ARTICLE
1/ Quiz d'entraînement
Entraînez vous autant que vous le voulez avec les quiz d'entraînement.
2/ Test de validation
Lorsque vous êtes prêt, vous passez le test de validation. Vous avez deux passages possibles dans un laps de temps de 30 jours.
Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.
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