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Matériaux
2. Microstructures, mise en oeuvre et conception - Cours et exercices d'application. L3, Master, Écoles d'ingénieurs.

Matériaux - dunod - 9782100517688 -
Matériaux 
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Matériaux 2
Année : 01/2014 (4ème édition)

Auteur : 

Editeur : Dunod

Collection : Sciences Sup

Date parution :  (3ème édition)

Cet ouvrage de référence s'adresse à tous les étudiants qui suivent un enseignement technique ou technologique (Licence 3, Master, élèves ingénieurs).

Il décrit les transformations structurales que peuvent subir les matériaux utilisés en construction mécanique. On y apprend comment, par des traitements chimiques, thermiques ou mécaniques, exploiter ces transformations pour améliorer les caractéristiques du produit fini.

Cette troisième édition, entièrement refondue, propose :

  •     des cas concrets détaillés illustrant les procédés de mise en oeuvre de chaque grande classe de matériaux ;
  •     un nouveau chapitre traitant des accidents techniques et des catastrophes industrielles ;
  •     plus d'exemples et d'exercices d'application pour s'entraîner.


En suivant ce lien, retrouvez tous les livres dans la spécialité Résistance des matériaux.

Descriptif : 

Reliure :
Broché
Nbr de pages :
464
ISBN 10 :
2100517686
ISBN 13 :
9782100517688
37,60 €
Epuisé
Cet ouvrage n'est plus commercialisé
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Sommaire

Table des matières


AVANT·PROPOS XI

AVANT·PROPOS DES TRADUCTEURS xv

PARTIE A. MÉTAUX 1

CHAPITRE 1 •MÉTAUX 2

1.1
Introduction 2

1.2
Les métaux pour une maquette de tracteur àvapeur 2

1.3
Métaux pour les boîtes de boisson 8

1.4
Métaux pour les prothèses de hanches 10

1.5
Données pour les métaux 11

CHAPITRE 2 •LA STRUCTURE DES MÉTAUX 15

2.1
Introduction 15

2.2
Structures cristallines et structures amorphes 16

''' c

:1 2.4 Phases 19
~
-1l .[! 2.5 Joints de grains et joints de phases 20
0
:;
'' 2.6 22
c Forme des grains et des phases
0
c
';;'' 2.7 Résumé: constitution et structure 24

0
~
0­'' 0 CHAPITRE 3•CONSTITUTION D'ÉQUILIBRE ET DIAGRAMMES DE PHASES 27j
1 ]
3.1 Introduction 27
:1
Cl © 3.2 Définitions 28

3.3
le diagramme de phases plomb-étain 29

3.4
Constitutions non complètement définies 33

3.5
Autres diagrammes de phases 34

CHAPITRE 4•ÉTUDE DE CAS DE DIAGRAMMES DE PHASES 37

4.1
Introduction 37

4.2
le choix des alliages de brasure tendre 37

4.3
Silicium pur pour circuits intégrés 41

4.4
Fabrication de la glace sans bulles 46

CHAPITRE 5•fORCE MOTRICE POUR lES CHANGEMENTS STRUCTURAUX 50

5.1
Introduction 50

5.2
Forces motrices 51

5.3
Réversibilité 54

5.4
Stabilité, instabilité, métastabilité 55

5.5
Force motrice pour la solidification 56

5.6
Changements de phase à l'état solide 58

5.7
Coalescence de précipités 59

5.8
Croissance de grains 60

5.9
Recristallisation 60

5.10
Ordres de grandeur des forces motrices 61

CHAPITRE 6•CINÉTIQUE DES CHANGEMENTS STRUCTURAUX
1
: TRANSfORMATIONS DlffUSIVES 63

6.1
Introduction 63

6.2
Solidification 64

6.3
Effets de flux de chaleur 69

6.4
Changements de phases à l'état solide 70

6.5
Cinétiques contrôlées par la diffusion 70

6.6
Forme des grains et des phases 72

CHAPITRE 7 •CINÉTIQUES DES CHANGEMENTS STRUCTURAUX
Il: GERMINATION 75

7.1
Introduction 75

7.2
Germination dans les liquides 75

7.3
Germination hétérogène 78

7.4
Germination dans les solides 81

7.5
Résumé 82

7.6
Post-scriptum 82

CHAPITRE 8 •CINÉTIQUE DES CHANGEMENTS STRUCTURAUX
III: TRANSfORMATIONS DISPLACIVES 85

8.1
Introduction 85

8.2
La transformation diffusive e.Ee. ~ e.e. du fer pur 86

8.3
Le diagramme temps-température-transformation (m) 90

8.4
La transformation displacive e.Ee. ~ e.e. 90

8.5
Détail de la formation de la martensite 93

8.6
Transformation martensitique dans les aciers 95

8.7
Les diverses martensites 96

CHAPITRE 9•ÉTUDE DE CAS: TRANSfORMATIONS DE PHASES 99

9.1
Introduction 99

9.2
La pluie artificielle 99

9.3
Coulées à grain fin 102

9.4
Monocristaux pour semi-conducteurs 105

9.5
Métaux amorphes 108

CHAPITRE 10 •ALLIAGES LÉGERS 111

10.1
Introduction 111

10.2
Durcissement de solution solide 113

10.3
Durcissement de précipitation (durcissement structural) 115

10.4
Durcissement d'écrouissage 122

10.5
Stabilité thermique 123

CHAPITRE 11 •ACIERS 1
: ACIERS AU CARBONE 125

11.1
Introduction 125

11.2
Microstructures produites par refroidissement lent (normalisation) 126

11.3
Propriétés mécaniques des aciers normalisés 130

11.4
Aciers trempés et revenus 131

11.5
Fontes 133

11.6
Remarques sur le diagramme m 135

CHAPITRE 12 •ACIERS Il
: ACIERS ALLIÉS 138

12.1
Introduction 138


12.2 Trempabilité
12.3 Durcissement de solution solide
12.4 Durcissement de précipitation
12.5 Résistance à la corrosion
12.6 Aciers inoxydables
CHAPITRE 13 •ÉTUDES DE CAS: LES ACIERS
13.1 Travail de détective métallurgiste après l'explosion d'une chaudière
13.2 Comment souder des aciers en toute sécurité
13.3 Le cas du marteau cassé
CHAPITRE 14· PRODUCTION, MISE EN FORME ET ASSEMBLAGE DES MÉTAUX
14.1 Introduction
14.2 Moulage
14.3 Procédés de corroyage
14.4 Restauration et recristallisation
14.5 Usinage
14.6 Assemblage
14.7 Les traitements de surfaces
14.8 Mise en forme et économies d'énergie
PARTIE B •CÉRAMIQUES ET VERRES CHAPITRE 15 •CÉRAMIQUES ET VERRES
15.1 Introduction
15.2 Les céramiques et verres typiques
15.3 Données concernant les céramiques
CHAPITRE 16 •STRUaURE DES CÉRAMIQUES
16.1 Introduction
16.2 Céramiques ioniques et céramiques covalentes
16.3 Les céramiques ioniques simples
16.4 Les céramiques covalentes simples
16.5 La silice et les silicates
16.6 Les verres de silice
16.7 Les alliages de céramiques
138
141
142
143
143

147

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151
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158
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178
180
183

186
186
186
187
189
190
192
193

16.8 La microstructure des céramiques 194
16.9 Les céramiques vitrifiées, ou terres cuites 195
16.10 Pierres et roches 196
16.11 Les composites à base de céramiques 196
CHAPITRE 17 -LES PROPRIÉTÉS MÉCANIQUES DES CÉRAMIQUES 197
17.1 Introduction 197
17.2 Les modules d'élasticité 197
17.3 Résistance mécanique, dureté et résistance du réseau cristallin 198
17.4 Résistance à la rupture des céramiques 201
17.5 Résistance aux chocs thermiques 203
17.6 Fluage des céramiques 204
CHAPITRE 18 -LA STATISTIQUE DE LA RUPTURE FRAGILE THÉORIE ET ÉTUDE DE CAS 207
18.1 Introduction 207
18.2 Statistique de la résistance mécanique et distribution de lNeibuli 208
18.3 Variation au cours du temps de la résistance mécanique des céramiques 212
18.4 Étude de cas: conception d'un hublot d'installation sous pression 214
CHAPITRE 19 -PRODUCIlON, MISE EN fORME ET ASSEMBLAGE DES CÉRAMIQUES 219
19.1 Introduction 219
19.2 Production des céramiques techniques 220
19.3 Mise en forme des céramiques techniques 220
19.4 Production et mise en forme du verre 225
19.5 Production et mise en forme des terres cuites 228
19.6 Amélioration des performances des céramiques 229
19.7 Assemblage des céramiques 232
CHAPITRE 20 -UN CAS PARTICULIERS: LES CIMENTS ET LES BÉTONS 235
20.1 Introduction 235
20.2 La chimie des ciments 235
20.3 Structure du ciment Portland 238
20.4 Le béton 240
20.5 Résistance mécanique des ciments et bétons 241
20.6 Les ciments à haute résistance 244
PARTIE C· POLYMÈRES ET COMPOSITES CHAPITRE 21 ·LES POLYMÈRES
21.1 Introduction
21.2 Les polymères-types
21.3 Données sur les propriétés des polymères
CHAPITRE 22· LA STRUCTURE DES POLYMÈRES
22.1 Introduction
22.2 La longueur moléculaire et le degré de polymérisation
22.3 L'architecture moléculaire
22.4 L'arrangement des macromolécules et la transition vitreuse
CHAPITRE 23. LE COMPORTEMENT MÉCANIQUE DES POLYMÈRES
23.1 Introduction
23.2 La rigidité
23.3 La résistance à la déformation: l'étirage àfroid et les craquelures
CHAPITRE 24 •PRODUCTION, MISE EN FORME ET ASSEMBLAGE DES POLYMÈRES
24.1 Introduction
24.2 La synthèse des polymères
24.3 Les alliages de polymères
24.4 La mise en forme des polymères
24.5 L'assemblage des polymères
CHAPITRE25 •LESCOMPOSITES: FIBREUX, PARTICULAIRESOU EXPANSÉS
25.1 Introduction
25.2 Les composites fibreux
25.3 Les composites particulaires
25.4 Les solides cellulaires, ou mousses
25.5 Des matériaux aux propriétés « à la carte»
CHAPITRE 26 ·UN CAS PARTICULIER: LE BOIS
26.1 Introduction
26.2 La structure du bois
26.3 Les propriétés mécaniques du bois
26.4 Résumé: le bois comparé aux autres matériaux
247
248

248
250
253

258

258
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260
263

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270

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288
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296

298
298
299
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309

313

316

316

317

320
325

PARTIE D•LA CONCEPTION AU MOYEN DE MÉTAUX, DE CÉRAMIQUES,
DE POLYMÈRES ET DE COMPOSITES 329

CHAPITRE 27 · LES MATÉRIAUX DANS LA CONCEPTION DE STRUaURES 330
27.1 Introduction 330
27.2 La méthodologie de la conception 333
CHAPITRE 28 · ÉTUDES DE CAS EN CONCEPTION 338
28.1 Conception au moyen de métaux 338
28.2 Conception à base de céramiques: les forces exercées par la glace sur une plate-forme en mer 346
28.3 Conception à base de polymères: une roue en matière plastique 351
28.4 Conception à base de composites: des matériaux pour la table d'un violon 356
CHAPITRE 29 •ACCIDENTS TECHNIQUES ET CATASTROPHES INDUSTRIELLES:
LA SANaiON ULTIME DES ERREURS DE CONCEPTION 364

29.1 Introduction 364
29.2 Étude de cas n° 1-La catastrophe du pont ferroviaire sur la Tay -28 décembre 1879 366
29.3 Étude de cas n° 2-Les accidents des Comet -10 janvier et 8 avril 1954 374
29.4 Étude de cas n° 3-La catastrophe ferroviaire d'Eschede -5juin 1998 380
29.5 Étude de cas n° 4-Un accident mortel de saut à l'élastique 385
A~INEXE 1 •APPRENEZ VOUS-MÊME LES DIAGRAMMES DE PHASES 391 Partie 1: constituants, phases et structures 392 Partie 2: les systèmes à un et deux constituants 401 Partie 3: eutectiques, eutectoïdes et péritectiques 415 Partie 4: problèmes d'application 431 ANNEXE 2•SYMBOLES ET FORMULES 438 ANNEXE 3•CONSTANTES PHYSIQUES -CONVERSIONS D'UNITES 444 BIBLIOGRAPHIE 447 INDEX ET LEXIQUE FRANÇAIS -ANGLAIS 449 INDEX ET LEXIQUE ANGLAIS -FRANÇAIS 457

NOUVELLE EDITION

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Microstructures, mise en oeuvre et conception
Editeur : DUNOD
Collection : Sciences sup
Année : 01/2014