Programme de formation EPL IMI 907 : métallurgie

Programme de formation EPL IMI 907 : métallurgie
1. Rappel des bases métallurgiques – introduction aux alliages métalliques
- Microstructure et structure cristallographique
- Solutions métalliques de substitution et d’insertion
- Diffusion à l’état solide
- Les défauts : lacunes, dislocations, macles et joints de grains, inclusions et
précipités
- Notions d’alliages
- Conception des alliages
- Exemples d’alliage : aciers inoxydables, les alliages Fer-Nickel, les superalliages
- Etudes de cas
2. Alliages métalliques en conditions extrêmes
- Les alliages cryogéniques
- Les alliages sollicités en rupture fragile
- Les alliages à très grandes déformations
- Les alliages à haute et très haute température
- Etudes de cas
3. Applications : sollicitations, propriétés d’emploi et conception des alliages
- Corrosion –aciers inoxydables
- Déformabilité et haute limite élastique : IFS, HLE, TRIP
- Haute résistance mécanique : Steelcord
- Hautes températures : alliages réfractaires, superalliages, cermets
- Superélasticité : alliages à mémoire de forme
- Etudes de cas
4. Modélisation en métallurgie et pilotage des processus
Un métal est formé d’une multitude de petits volumes polyédriques appelés grains dont la taille
varie en général de 2 à 20 μm, et qui sont limités par des surfaces appelées joints de grains
Structures cristallines des principaux éléments
métalliques de la classification périodique
Structure cristalline des métaux et alliages
Chaque grain est un monocristal :
empilement régulier d’ions
métalliques dont la cohésion est
assuré par un gaz d’électron
L’orientation du réseau cristallin de
chaque grain est différent :
Le matériau est polycristallin
Le métal est :
-monophasé ( tous les cristaux ont une
structure et composition identique)
-polyphasé
Matériau
polyphasé
La genèse des alliages
Chronologie
6000 av. J.C.
anatolie
3500 av. J.C.
anatolie
2200 av. J.C.
Europe
Métaux
Matériaux
Attraits
Destinations
PREMIERS METALLURGISTES
Au (natif)
Fascinant
Parures
couleur, inaltérable
Ag
Brillance
Cu
Couleur voisine Au
Sn
Pb
Matériaux
Au Ag (natif)
Electrum
Alliages
Attraits
Brillance
Destinations
Parures
PREMIERS ALLIAGES REALISES
Cu + 6-10%Sn
Plus dur que CU
Parures
Armes,épingles
Fe
abondant
armes, outils
AGE du BRONZE
CuNi
CuZnNi
inaltérable,dur
Dur,couleur
Monnaie
Ustensiles
Ménagers
252 av. J.C.
AGE DU FER
0
1710
GB
1860 - 1877 GB/Fr
1751
DEBUT SIDERURGIE INDUSTRIELLE
Fontes au coke
Aciers ( Bessemer, Martin, Thomas)
Elém. Ni isolé
(Cronstedt)
1870-1880 Canada
Nelle Calédonie
EXPLOITATION INDUSTRIELLE DU Ni
1890
Le Creusot Acier à 5% Ni
1894
IMPHY
1896
IMPHY
1910
IMPHY
à
1940 USA + GB
> 1945
USA+GB+France
Japon + Allemagne
Aspect blanc brillant
Résiste à la corrosion
Dureté + Ductilité
Blindages
pour navires
NC4(22Ni3Cr)
Caract. méc
Stabilité au froid
Pièces de
Précision
INVAR (36Ni)
Dilatabilité =0
Etalons de
mesure
MOISSON DE DECOUVERTES en All. FeNi
Les dérivés propriétés physiques Applications
de l'INVAR propriétés méc. à ch.
variées
(haute techno)
Superalliage propriétés mécaniquesaéronautique
au Ni
haute température
EXTENSION MONDIALE des PRODUCTIONS