LEXIQUE

Retour à la page d'accueil du laboratoire de Matériaux ECAM             Vous êtes perdus? RETOUR au Plan du site du laboratoire de Matériaux ECAM

Amorphe

    On dit qu'un polymère est amorphe lorsque il n'y a pas d’arrangement ordonné de ses  molécules. Les polymères sont amorphes quand leurs chaînes de molécules sont emmêlées dans tous les sens. Les polymères ne sont pas amorphes lorsque leurs chaînes sont alignées en cristaux ordonnés. (voir cristaux)

Cristaux

    Un cristal est un ensemble de molécules arrangées dans un ordre bien précis. Elles sont ordonnées. Dans un polymère cristallin les chaînes sont bien alignées comme des nouveaux crayons dans leur boite.

    Pour bien comprendre la différence entre un polymère cristallin et un polymère amorphe, on peut prendre l'exemple d'un tiroir à chaussettes. Sur la photo de gauche, vous pouvez voir que certaines personnes sont très ordonnées. Quand ils rangent leurs chaussettes, ils les plient et les alignent proprement. D'autres, comme sur la photo de droite, sont plus bordéliques, ils se fichent de savoir si leurs chaussettes sont rangées ou pas dans le tiroir ! Ils vont simplement jeter leurs chaussettes dans le tiroir, et on aura un joli méli-mélo comme sur la photo.

Chaussettes rangées : Cristallin

Chaussetes en désordre : Amorphe

    Les polymères sont comme les chaussettes. Parfois, ils sont bien rangés, comme dans le tiroir de gauche, ils sont alors cristallins. D'autres fois, les polymères sont désordonnés, comme dans le tiroir de droite, ils sont amorphes.

Capacité de chaleur

    C’est la quantité de chaleur nécessaire pour augmenter la température d’un gramme de matériau d’un degré.

Chaleur latente

    C’est la chaleur dégagée ou absorbée lorsque le matériau fond ou gèle, bout ou se condense. Par exemple , quand la glace est chauffée, une fois que la température a atteint 0°C, la température de l’échantillon ne vas pas changer tant que la glace n’est pas entièrement fondue. La glace doit absorber de la chaleur afin de fondre. Mais bien qu’elle absorbe de la chaleur, sa température reste la même jusqu’à ce que la glace ait fondue. La chaleur nécessaire à la fusion de la glace est appelée chaleur latente. L’eau va dégager la même quantité de chaleur lorsqu'elle congèlera.

Courbe de polarisation

Une courbe globale de polarisation est la somme des 2 demi-courbes anodique et cathodique.

 

Au point où Itotal = 0 c'est à dire que | IA|= | IK|, on obtient les conditions de corrosion naturelles avec l'intensité de corrosion.

Une courbe typique de polarisation

 

Ductilité

rupture ductile

    Une rupture ductile est une déformation plastique.
    La ductilité d'un matériau peut être appréciée à partir de son comportement durant la striction, par la valeur du coefficient de striction z. Si z est grand (>5), le matériau est ductile, si z est faible (<0.1), le matériau est semi-fragile.

Fatigue

s  D est la plus grande amplitude de contrainte s pour laquelle il n’y a pas rupture après un nombre infini de cycles.

- Qu’est ce qu’une rupture de fatigue ?

    Le phénomène de rupture par fatigue se déroule en 3 phases distinctes:

PHASE I : phase d'initiation de la fissure :
    Il y a formation d'une micro-fissure : c’est la germination ou l'amorçage de la fissure.
    Cette phase de formation peut représenter 80 à 90 % de la durée de vie de la pièce. Toute discontinuité de surface favorise cette germination (exemple: piqûres de corrosion, entailles, congés de raccordement à angle droit, usinages, inclusions de surface).
    La phase d’initiation de la fissure est RÉVERSIBLE, la pièce peut être réparée par un traitement thermique ou mécanique

PHASE II : Phase de propagation de la fissure
PHASE III : Phase de rupture finale de la pièce

Recuit : pour une structure d'équilibre

    Du point de vue industriel, les recuits ont pour but, souvent, d’obtenir une structure favorable à l’usinage ou à la mise en forme.

    Il existe d’autres recuits particuliers :

 Recuit d’homogénéisation
 Recuit de normalisation
 Recuit de recristallisation
 Recuit de régénération
Homogénéisation de la structure du matériau
Restauration de la structure micrographique 
Destruction de l’écrouissage, suppression des contraintes internes
Diminution de la taille des grains

Résistance

    La résistance, qui pourrait être définie par la charge maximum avant rupture  est Rm=Fm/S0 avec Fm, la charge maximum avant la rupture et So la section de l'échantillon. R s'exprime en MPa.

Revenu : pour un compromis dureté - ductilité

    Le revenu est un traitement thermique qui suit la trempe.

    Une pièce d’acier n’est que très rarement utilisée à l’état simplement trempé car elle est souvent plus dure que nécessaire. De plus, elle est très fragile, car elle est le siège de contraintes mécaniques importantes...

    Le but du revenu  sera d’améliorer les caractéristiques de ductilité, au détriment, bien sûr, de la résistance.

Transition du premier ordre

    C'est une transition thermique qui implique à la fois la chaleur latente et un changement de la capacité de  chaleur du matériau.
Voir aussi: Capacité de chaleur et Chaleur latente (plus haut dans cette page), Transition du second ordre, Transitions  thermiques (ci-dessous).

Transition du second ordre

    C'est une transition thermique qui implique un changement dans la capacité de chaleur, mais n’a pas de chaleur latente. La transition vitreuse est une transition du second ordre.
Voir aussi (dans cette page: Transition du premier ordre, Température de transition vitreuse, capacité de chaleur, chaleur latente, Transition thermique).

Transitions thermiques

    Changement qui a lieu dans un matériau quand on le chauffe ou qu’on le refroidit, comme la fusion, la cristallisation ou la transition vitreuse par exemple. (voir la page sur la transition vitreuse).

Transition vitreuse

    Avez-vous déjà laissé un objet en plastique dehors pendant l'hiver, et constaté qu'il se fissurait ou se cassait plus facilement qu'il ne le ferait pendant l'été ? Alors, vous avez fait l'expérience d'un phénomène appelé transition vitreuse. Cette transition est quelque chose qui n'arrive qu'aux polymères, et c'est ce qui rend les polymères uniques.
    Il existe une certaine température (différente pour chaque polymère) appelée température de transition vitreuse, dont l'abréviation est Tg. Quand le polymère est refroidi en-dessous de cette température il devient dur et fragile, comme le verre.
    Certains polymères sont utilisés au-dessus de leur température de transition vitreuse, certains au-dessous. Les plastiques durs sont utilisés au-dessous de leur température de transition vitreuse; ils sont à l'état vitreux. Les caoutchoucs élastomères sont utilisés au-dessus de leur température de transition vitreuse, c'est-à-dire à l'état caoutchouteux et ils sont mous et flexibles.

    Enfin, il faut savoir que la transition vitreuse ne se produit que dans les polymères amorphes.

   Si vous voulez en savoir plus sur cet étrange phénomène qu'est la transition vitreuse, lisez ces pages: Macrogaleria.

Trempabilité

    La trempabilité est l’aptitude d’un acier à se transformer en martensite dans la masse d’une pièce. C’est l’étude de l’effet des traitements thermiques dans la profondeur (au cœur) du matériau.

    Deux  types d’essai sont utilisés pour caractériser la trempabilité d’un matériau ( réalisables au Laboratoire de matériaux ECAM)

La courbe en U
    On effectue un traitement thermique sur une éprouvette normalisée de diamètre D. On coupe ensuite cette éprouvette en 2. On effectue un essai de dureté Rockwell par mm sur un diamètre de la section coupée.

L'essai Jominy
   Un lopin de matériau est chauffé dans un tube en acier réfractaire pour ensuite être refroidi depuis sa face inférieure par un jet d’eau. On analyse ensuite la dureté sur toute la longueur du lopin.

Trempe : pour une meilleure résistance

    La trempe donne une meilleure résistance au matériau. Les caractéristiques de résistance ou de dureté sont améliorées au détriment de la ductilité du métal.