sciences des matériaux 1/7

SCIENCES DES MATÉRIAUX 1/7
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
MEMENTO
SCIENCES DES MATÉRIAUX
M18
M
SCIENCES DES MATÉRIAUX 2/7
1
STRUCTURES CRISTALLOGRAPHIQUES ET PROPRIETES PHYSIQUES
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Capacité
Calorifique
(J.Kg -1 .°C-1 )
Capacité
Calorifique
(J.Kg -1 .°C-1 )
Température
de fusion (°C)
2.698
10.50
1.846
8.647
7.194
8.8
8.932
5.765
7.873
0.533
1.737
7.473
4.508
8.907
8.578
19.281
21.47
11.341
16.47
4.508
19.253
19.05
6.09
7.0134
6.507
660.2
960.8
1278
321
1890
1495
1083
231.9
1535
179
651
1244
2610
1453
2468
1063
1769
327.5
2996
1675
3410
1137
1890
419.4
1852
24
19
12
29
8.2
12.1
16.4
23
11.8
56
26
23
4.9
13
7.2
14
11.7
29
6.5
8.8
4.4
900
235
2422
230
455
418
386
247
428
160
448
2980
1012
80
160
247
443
90
31.2
6.3
388
316
3.516
2.329
3.22
> 3500
1410
2300
1.2
7.63
4.7
510
879
Alumine Al2O3
3.9
2050
8.8
775
30
Silice SiO 2
Oxyde
de
calcium CaO
Magnésie MgO
2.6
0.5
740
2
13.5
940
38
METAUX
Aluminium Al
Argent Ag
Béryllium Be
Cadmium Cd
Chrome Cr
Colbalt Co
Cuivre Cu
Etain Sn
Fer Fe
Lithium Li
Magnésium Mg
Manganèse Mn
Molybdène Mo
Nickel Ni
Niobium Nb
Or Au
Platine Pt
Plomb Pb
Tantale Ta
Titane Ti
Tungstène W
Uranium U
Vanadium V
Zinc Zn
Zirconium Zr
95
398
130
132
1.42
315
524
142
16.7
178
33
COVALENTS
Carbone C diam
Silicium Si
Carbure Si SiC
70
90
OXYDES
Nutile TiO 2
M
Coeficient de
Dilatation
(10-6 .°C-1 )
Masse volumique
r (g.cm-3 )
Grandeur
MEMENTO
2580
3.5
2850
1630-1850
SCIENCES DES MATÉRIAUX
M19
SCIENCES DES MATÉRIAUX 3/7
Grandeur
Coeficient de
Dilatation
(10-6 .°C-1 )
Masse volumique
r (g.cm-3 )
Température
de fusion (°C)
0.92
0.95
0.9
1.4
98-115
130-137
170
160
100-220
60-110
80-100
50-100
1.04
1.18
1.3
Tg : 74-105
Tg : 85-105
Tg : 370-390
50-83
50-90
55-90
Capacité
Calorifique
(J.Kg -1 .°C-1 )
1
Capacité
Calorifique
(J.Kg -1 .°C-1 )
2
2200
2100
1880
0.33
0.48
0.12
0.12-0.20
3
1360
1500
1800
0.10-0.14
0.17-0.25
0.2-0.5
4
Résistance à la
traction Rm (MPA)
5
POLYMERES
Polyéthylène
Basse densité
Haute densité
Polypropylène
Polychlorure de
Vynil (PVC)
Polystyrène
PMMA
Epoxy
PROPRIETES MECANIQUES (à 20°C)
Matériaux
Module d’élasticité
(GPa)
Coefficient de Poisson
Limite d’élasticité
R0,2 (MPA)
METAUX
Aluminium
Cobalt
Cuivre
Fer
Magnésium
Molybdène
Nickel
Plomb
Titane
Tungstène
Zinc
70
210
120
210
45
215
210
17
110
410
105
40
300
60
50
40
565
60
11
170
1000
30-40
80
800
200
200
160
655
300
14
240
1510
120
0.29
220
430
210
0.29
250-1300
500-1800
190-210
0.29
240-400
450-800
150
70-80
200-250
120-150
110
45
130-230
80-130
105
0.29
0.33
0.30
0.34
0.35
0.29
0.31
0.33
280-630
50-600
300-2000
100-900
120-600
110-280
200-1600
250-1200
250-400
380-840
120-700
800-2500
220-1000
250-700
160-350
400-2000
300-1300
280-425
ALLIAGES METALLIQUES
Aciers doux au
210
carbone
Aciers
au
carbone (trempé)
Aciers
inoxydables
Fonte GS
Alliage d’Al
Alliage de cobalt
Alliage de cuivre
Bronze
Alliage de Mg
Alliage de nickel
Alliage de titane
Alliage de zinc
MEMENTO
0.34
0.30
0.34
0.29
0.29
0.29
0.31
0.44
0.34
0.28
SCIENCES DES MATÉRIAUX
6
7
8
9
10
11
M20
M
SCIENCES DES MATÉRIAUX 4/7
1
2
Module d’élasticité
(GPa)
Matériaux
Coefficient de Poisson
Limite d’élasticité
R0,2 (MPA)
Résistance à la
traction Rm (MPA)
POLYMERES
3
4
Polyéthylène
Basse densité
Haute densité
Polypropylène
Polychlorure de
Vynil (PVC)
Polystyrène
PMMA
Epoxy
0.2
1
1.1
2.4
3-3.4
3.2
2-5
0.3
0.4
6-20
20-30
20-35
45-50
20
35
35
35-70
60-110
30-100
40-70
110
30-120
FIBRES
5
6
7
8
Carbure
silicium SiC
Carbone
Verre
Kevlar
de
480
2300
150-500
76
60-130
1500-3500
2000-3500
2700-3600
CERAMIQUES (frittées)
Alumine (Al2O3)
390
Béton
40-50
Diamant
1000
Magnésie
210
Silice (SiO2)
(quartz)
(verre)
Carbure de Si
Zircone (ZrO2)
54
70
450
200
0.27
275-550
20-30
0.1
0.36
105
3000
50
7000
3000
0.16
0.23
0.19
0.32
110
70
450-520
138-240
1200
700
1000
2000
COMPOSITES
9
Béton armé
Bois
(fibres //)
(fibres ⊥)
Polymères
et
fibres de carbone
40-50
410
5-15
0.5-1.5
50-200
30-180
1-10
1000-2000
10-60
2-10
10
11
M
MEMENTO
SCIENCES DES MATÉRIAUX
M21
SCIENCES DES MATÉRIAUX 5/7
Aciers d’usage général Désignation
Fer 0.05 à 1.5% de Rm résistance max à la
carbone
traction da/mm²
A
50
2
Classe Rm Qualité
Aciers non alliés pour
traitements
thermiques
X
Classe
C
A37
36 à
41
A47 A50
46 à 49 à
56
59
A60
59 à
71
A70
69 à
83
XC18 XC38 XC48 XC68
A85
85 à
95
2
XC100
3
Désignation
Rm résistance max à la
traction da/mm²
18
A42
41 à
49
1
36 à
41
41 à
49
46 à
56
49 à
59
59 à 71
4
0.18% de C
Désignation selon aptitude
E 20 48 M
E : classe de l’acier 20 : charge limite d’élasticité
M : utilisation en moulage
Ou alors
S : soudable
48 : charge maxi à l’extension
TS : trempe superficielle
5
DF : déformable à froid
6
Aciers alliés
Eléments d’addition :
- chrome (C)* - cobalt (K)
- plomb (P)
- tungstène (T)
- magnésium (G) - molybdène (D)
- vanadium (V)
- silicium (S)
- nickel (N)
7
* symboles métallurgiques
Faiblement alliés : la teneur de chaque élément d’addition < 5% en masse
8
Exemple :
Teneur en carbone
Eléments d’addition en ordre décroissant
35 N CD 4
Teneur en éléments additionnels,
Nombre multiplié par 4 pour C, K, M, N ,S
et par 10 pour les autres éléments
0.35% de carbone + 1% de N + C (chrome) < 1%
+ D<C
9
Fortement alliés : la teneur de chaque élément d’addition > 5% en masse
10
Exemple :
Classe de l’acir fortement allié
Z 6 CN 18-09
11
0.06% d carbone + 18% de C + 9% de N
MEMENTO
SCIENCES DES MATÉRIAUX
M22
M
SCIENCES DES MATÉRIAUX 6/7
1
FONTES
2
3
Définition :
Produits ferreux + (2.5 à 5% d carbone)
Désignation :
Exemple :
FGS 400 12
Fontes
grises non
alliées
4
Fontes
malléables
5
Fontes à
graphite
sphéroïdal
6
7
8
9
Ft 25
Nuances
Rm
daN/mm²
Nuances
Rm
daN/mm²
A%
Nuances
FGS
Rm
daN/mm²
A%
(Ft : fonte grise non alliée / 25 : résistance minimale à la traction)
FGS : fonte à graphite sphéroïdale
400 : Rm traction 400 N/mm²
12 : allongement A en % (12%)
Ft 10
Ft 15
Ft 20
Ft 25
Ft 30
Ft 35
Ft 40
10
15
20
25
30
35
40
MB35-7
MB40-10
MN35-10
MN38-18
MP50-5
MP60-3
MP70-2
34
39
34
37
49
59
69
7
10
10
18
5
3
2
370-17
400-12
500-7
600-3
700-2
800-2
370
400
500
600
700
800
17
12
7
3
2
2
CUIVRE ET ALLIAGES DE CUIVRE
Exemple
Cu Sn5 Zn4
Cu Sn12 Zn1
Cu Sn7 Pb6 Zn4
Cu Sn9 P
BRONZE
Cu + Sn + autres éléments Zn, P, Pb
Rm N/mm²
Applications
450
Tous usages
230
Coussinets
220
Moulages
550
Frottement
Exemple
Cu Zn35
Cu Zn40
Cu Zn33
Cu Zn39 Pb2
LAITON
Cu + Zn + autres éléments Al, P, Pb
Rm N/mm²
Applications
180
Robinetterie
340
Pompes
300
Emboutissage
400
décolletage
Désignation
Cu Sn5 Zn
Cuivre +
Etain 5% +
Zinc < 1%
Désignation
Cu Zn39 Pb2
Cuivre +
Zinc 39% +
Plomb 2%
ZINC ET ALLIAGES
10
11
M
Exemple
Z A4 G (zamac 3)
Z A4U1G (zamac 5)
ZAMAC
Zn + Al + autres éléments G, U
Rm N/mm²
Applications
240
Moulage sous pression
290
Frottement
Z A13U1G (ILZRO 12)
230
Petite mécanique
Z A4U3 (KAYEM 1)
250
Outils pour thermoplastiques
MEMENTO
SCIENCES DES MATÉRIAUX
Désignation
Z A4 G
Zinc
Aluminium 4%
Magnésium
M23
SCIENCES DES MATÉRIAUX 7/7
1
ALUMINIUM ET ALLIAGES DE TRANSFORMATION
2
Aluminium
Désignation : A
7
A : aluminium pur à 99.7%
7 : pureté chimique
Alliages d’aluminium
Désignation : A-S10
G
3
A : aluminium
S10 : silicium 10%
G : magnésium
4
Aluminium et alliages de transformation
Métal pur ( = 4 chiffres)
Exemple :
1080
1
0
Aluminium
De teneur ≥ 99 %
Nombres d’impuretés à
soumettre au contrôle.
8
5
0
Pourcentage d’aluminium
au dessus de 99%
dans ce cas A=99,80%
6
Alliages
Exemple : 2017
2
0
Groupe d’alliage
Transformations subies
1
7
7
Identification de l’alliage
Groupes d’alliage
1
2
Teneur ≥
+
cuivre
99,9%
3
4
5
Aluminium
+
+
+
manganèse silicium magnésium
6
7
8
+ magnésium
+ silicium
+
zinc
Autres
alliages
8
9
10
11
MEMENTO
SCIENCES DES MATÉRIAUX
M24
M