Bibliographie & annexes
Présentation
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Auteur(s)
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Guy MURRY : Ingénieur de l’École Nationale Supérieure d’Électrochimie et d’Électrométallurgie de Grenoble Docteur - Ingénieur - Ancien Directeur de l’Office Technique pour l’Utilisation de l’Acier (OTUA)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Cet article a essentiellement pour objet de servir d’introduction générale à l’ensemble d’articles qui traitent, dans la rubrique Propriétés des métaux, des différents aciers.
C’est ainsi que, partant de la nécessité d’améliorer les propriétés du fer pour en faire un matériau performant, il s’intéresse tout d’abord aux possibilités de durcissement et notamment à celles qui découlent des changements d’états structuraux et qu’amplifient les éléments d’alliage. Puis il précise ce que signifient les caractéristiques mécaniques utilisées pour quantifier ce que sont les performances mécaniques des aciers.
Ensuite il décrit ce que sont les différents aciers (il explicite aussi comment ceux-ci sont désignés dans le cadre de la normalisation européenne) et les formes (produits) sous lesquelles ils sont proposés aux utilisateurs.
Enfin il donne des indications générales sur la mise en œuvre des aciers, c’est-à-dire sur les possibilités qui s’offrent aux constructeurs de mettre en forme, d’assembler et de rendre performants les produits en aciers.
Et tout cela en tentant, à chaque pas, de préciser et d’expliciter le vocabulaire utilisé par les métallurgistes et en renvoyant à tous les articles du traité Matériaux métalliques qui traitent en détail les sujets évoqués.
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Durcissement et changements d’états structuraux du fer
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3. Comment durcir le fer
Pour augmenter les performances mécaniques du fer au voisinage de la température ambiante, il faut diminuer ses possibilités de déformation plastique (article L’état métallique. Déformation plastique dans ce traité) : celles-ci dépendant de la mobilité des dislocations, il faudra donc installer des obstacles sur le parcours de ces dernières.
Ces obstacles pourront être :
-
d’autres dislocations générées par écrouissage ou par trempe ;
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des atomes étrangers introduits en solution solide ;
-
des précipités ;
-
des joints de grain.
3.1 Durcissement par d’autres dislocations
Ce sont les forces d’interaction (attraction ou répulsion) qui freinent les dislocations mobiles. Par ailleurs, les contraintes créées par les dislocations en dehors de leur plan ainsi que les crans formés lors des croisements perturbent aussi les glissements.
Dans ces conditions, la valeur de la contrainte nécessaire pour déplacer une dislocation est globalement égale à la somme :
-
d’un terme constant égal à la contrainte apte à déplacer une dislocation dans un monocristal parfait du métal ;
-
d’un terme proportionnel à la racine carrée de la densité des dislocations (cette densité peut approximativement varier de 10 8 cm/cm3 dans un fer recuit à 1011 – 1012 cm/cm3 dans un fer écroui).
La courbe de traction décrit les possibilités d’un tel durcissement qui, il faut le noter, est acquis en consommant une part plus ou moins grande de la plasticité du métal de départ. Ce durcissement diminue et peut totalement disparaître...
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Comment durcir le fer
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - * - Seules quelques références bibliographiques sont rassemblées ci-après pour indiquer l’origine de certaines données particulières. D’une manière systématique, le texte très général renvoie aux articles spécifiques traitant en détail de chacun des sujets et comportant un index bibliographique détaillé.
-
(2) - BATES (A.A.), BROPHY (G.R.), HERZIG (A.J.) - * - Rapporté par la référence 4.
-
(3) - PICKERING (F.B.), GLADMAN (T.) - An investigation into some factors which control strength of carbon steels. Metallurgical developments in carbon steels. - Iron Steel Inst., Special Report no 81, p. 10-25.
-
(4) - LACY (C.E.), GENSAMER (M.) - * - Trans. ASM, vol. 32 (1944).
-
(5) - BAIN (E.C.), PAXTON (H.W.) - Les éléments d’addition dans l’acier - (traduction par C. Leymonie). Dunod (1968).
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...
NORMES
-
Matériaux métalliques. Essai de traction. Partie 1 : méthode d’essai (à la température ambiante). Indice de classement A 03-001. - NF EN 10002-1 - 10-80
-
Définition et classification des aciers. Indice de classement A 02-025. - NF EN 10020 - 6-89
-
Matériaux métalliques. Essai de flexion par choc sur éprouvette Charpy. Partie 1. Méthode d’essai. Indice de classement A 03-011. - NF EN 10045-1 - 10-90
-
Définition des produits en acier. - NF EN 10079 - 12-92
-
Produits sidérurgiques. Valeurs de conversion dureté-résistance à la traction de l’acier. - A 03-173 - 11-84
-
Produits sidérurgiques. Détermination du facteur d’intensité de contrainte critique des aciers. - NF A 03-180 - 6-81
-
Produits sidérurgiques. Essais de fatigue. Principes généraux. - NF A 03-400 - 8-83
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