Entre deux atomes, de quelles interactions résulte l’interaction totale ?
D’une attraction et d’une répulsion en compétition.
Quelles sont les trois catégories de liaisons fortes ?
Les liaisons métallique, ionique et covalente.
Quel est le caractère des liaisons de van der Waals ?
Elles sont faibles et intermoléculaires.
À quoi correspond la distance interatomique d’équilibre ?
Au minimum de l’énergie d’interaction.
Qu’est-ce qui distingue l’ordre structural d’un cristal de celui d’un verre ?
Le cristal est ordonné, tandis que le verre est désordonné.
Quel réseau cristallin caractérise la ferrite dans le fer ?
Le réseau cubique centré.
Quel réseau cristallin caractérise l’austénite dans le fer ?
Le réseau cubique à faces centrées.
Que décrit une loi de comportement d’un matériau ?
Sa réponse à une sollicitation donnée.
Comment se quantifie la réponse d’un matériau selon sa loi de comportement ?
Par une courbe contrainte-déformation.
Qu’est-ce qui distingue la déformation élastique de la déformation plastique ?
La déformation élastique est réversible, tandis que la déformation plastique est irréversible.
Quels sont les trois comportements mécaniques fondamentaux présentés ?
Les comportements élastique, plastique et visqueux.
Quelle relation exprime la loi de Hooke dans le domaine élastique linéaire ?
Comment un matériau fragile se rompt-il et libère-t-il son énergie élastique ?
Il se rompt brutalement sans avertissement et libère d’un coup l’énergie élastique emmagasinée.
Comment un matériau ductile absorbe-t-il de l’énergie avant la rupture ?
Par déformation plastique.
De combien la résistance expérimentale à la rupture est-elle inférieure à la résistance théorique ?
De 10 à 10⁴ fois.
Quelle valeur théorique de résistance à la rupture est estimée en fonction de E ?
Environ E/10 à E/15.
Que provoque un défaut dans la contrainte locale par rapport à la contrainte extérieure ?
Il concentre la contrainte localement au-dessus de la contrainte extérieure.
Quelle séquence peut conduire un défaut à la rupture fragile ?
Rupture des liaisons, propagation d’une fissure, puis rupture fragile.
Quelle grandeur quantifie la résistance à la propagation d’une fissure ?
La ténacité Kc.
Que quantifie la ténacité d’un matériau ?
Sa résistance à la propagation d’une fissure.
Quand une fissure préexistante de profondeur provoque-t-elle une rupture brutale ?
Lorsqu’une contrainte suffisante atteint la condition de rupture définie par la ténacité du matériau.
Quelles déformations le comportement élastoplastique associe-t-il avant la rupture ?
Une déformation élastique puis une déformation plastique.
Quelle section sert au calcul de la contrainte conventionnelle ?
La section initiale .
Quelle section la contrainte vraie prend-elle en compte ?
La section instantanée .
Quelle relation relie la contrainte vraie à la contrainte conventionnelle ?
De quels éléments un système de glissement est-il la combinaison ?
D’un plan de glissement et d’une direction située dans ce plan.
Quels défauts mobiles sont responsables de la déformation plastique des matériaux cristallins ?
Les dislocations.
Que mesure la dureté d’un matériau ?
Sa résistance à la pénétration.
Comment calcule-t-on la dureté vraie à partir de la force et de la surface projetée ?
Que devient le mouvement des dislocations lors de l’écrouissage ?
Il devient de plus en plus difficile.
Quel effet l’écrouissage a-t-il sur la contrainte nécessaire à la déformation plastique ?
Il l’augmente.
Comment les alliages normalisés sont-ils refroidis ?
Lentement.
Quelle structure caractérise les alliages trempés ?
Une structure hors équilibre.
Comment sont refroidis les alliages trempés ?
Rapidement.
Quels effets le freinage des dislocations a-t-il sur les propriétés mécaniques ?
Il augmente la dureté, la limite élastique et la résistance à la traction, mais diminue la ductilité et la ténacité.
Dans un alliage Al-Mg trempé, quel effet la sursaturation en magnésium a-t-elle sur les dislocations ?
Elle les bloque en déformant le réseau d’aluminium.
Quelles propriétés augmentent dans un alliage Al-Mg trempé sursaturé en magnésium ?
La dureté et la limite élastique.
À quelle température met-on en solution 4 % de cuivre dans l’aluminium pour durcir l’alliage Al-Cu ?
À 550 °C.
Quelle transformation cristalline displacive subit le fer lors de la transformation martensitique ?
La phase cfc à chaud devient une phase cc à froid.
Quel effet le revenu a-t-il sur la ductilité de l’acier martensitique ?
Il augmente la ductilité tout en conservant une dureté appréciable.
Quelles propriétés la préparation de surface peut-elle modifier ?
Les propriétés physico-chimiques et spécifiques de la surface.
Quels aspects la fabrication de couches minces cherche-t-elle à contrôler ?
La croissance, la structure cristalline, la morphologie, l’épaisseur et les propriétés d’usage.
À quelle échelle d’épaisseur s’étend la fabrication de couches minces ?
Du nanomètre à plusieurs micromètres.
Quelle formule donne l’épaisseur d’une couche antireflet ?
Quelle est l’épaisseur minimale d’une couche antireflet ?
Quel phénomène réduit la réflexion grâce au dépôt antireflet ?
Les interférences destructives entre les faisceaux réfléchis.
De quels paramètres dépend le choix d’une technique de dépôt ?
Du matériau, de la vitesse de dépôt, de la température supportée, de l’adhérence, de la forme du substrat et de la pureté recherchée.
Quelles sont les étapes d’un dépôt sous vide ?
Création d’espèces en phase vapeur, transport vers le substrat, puis croissance par nucléation et croissance, éventuellement avec bombardement ionique.
Qu’est-ce qu’un plasma et comment le produit-on artificiellement sur Terre ?
Un gaz ionisé, produit en appliquant au gaz des champs électriques assez puissants pour l’ioniser.
Quelles conditions une source d’évaporation doit-elle remplir ?
Contenir le matériau, le chauffer jusqu’à l’état liquide et avoir une capacité suffisante pour atteindre l’épaisseur souhaitée.
Quel exposant de répulsion caractérise les liaisons ionique et covalente ?
Un exposant compris entre 7 et 10.
Quel exposant de répulsion caractérise la liaison métallique ?
Un exposant compris entre 2 et 4.
Dans quelles unités l’énergie de liaison s’exprime-t-elle ?
En J·mol⁻¹ ou en eV·liaison⁻¹.
Quelle équivalence relie l’électronvolt au joule ?
Qu’est-ce que le polymorphisme des métaux ?
La capacité de certains métaux à cristalliser dans différents réseaux selon la température.
Combien d’atomes contient une maille cubique à faces centrées ?
4 atomes.
Quelle est la compacité d’une maille cubique à faces centrées ?
0,74.
Quelles propriétés possède un monocristal selon leur dépendance à l’orientation ?
Des propriétés anisotropes.
Quelles propriétés mécaniques et électriques sont sensibles aux défauts cristallins ?
La déformation plastique et la conductibilité électrique des isolants et des semi-conducteurs.
De quel ordre est le module d’Young des métaux ?
De l’ordre de GPa.
De quel ordre est la limite d’élasticité des métaux ?
De l’ordre de à MPa.
Quelles sont les quatre sollicitations simples en mécanique ?
La traction ou la compression, le cisaillement, la flexion et la torsion.
Selon Griffith, quelles conditions sont requises pour la propagation d’une fissure ?
Une condition énergétique et une condition mécanique.
Comment peut-on atténuer la contrainte en fond de fissure ?
Par un usinage et un polissage de qualité, ainsi que par des changements de section progressifs.
Quel effet une fissure de 0,1 mm peut-elle avoir sur la résistance à la rupture ?
Elle peut la diminuer d’un facteur de l’ordre de 100.
Quel auteur et quel ouvrage sont associés à la théorie de la rupture fragile ?
Griffith, *Théorie de la rupture fragile de Griffith*.
Selon Griffith, quelle condition énergétique permet la propagation d’une fissure ?
L’énergie élastique libérée dépasse l’énergie nécessaire à la création des surfaces.
Selon Griffith, quelle condition mécanique permet la propagation d’une fissure ?
La contrainte à la racine dépasse la limite élastique théorique.
Que désigne la striction d’une éprouvette en traction ?
La diminution locale de sa section pendant la déformation plastique.
Quelle densité caractérise les plans et directions de glissement actifs ?
Ils présentent la plus forte densité atomique.
De quels facteurs dépend la dureté d’un matériau ?
Des déformations élastoplastiques, du frottement, de la géométrie, des propriétés mécaniques et de la charge appliquée du pénétrateur.
Quelles charges utilisent les essais Brinell et Rockwell ?
De 100 à 3000 kg.
Quelles charges utilisent les essais Knoop et Vickers ?
De 1 g à 1000 g.
Quelle aire utilise la mesure de dureté Vickers ?
L’aire réelle de l’empreinte.
Quel facteur géométrique est indiqué pour la dureté Vickers ?
1,8544.
Comment appelle-t-on les traitements mécaniques et thermiques sans apport de matière ?
Des traitements par transformation structurale.
À quoi servent les recuits intermédiaires lors du laminage d’un alliage ?
À reconstruire le cristal et à réduire l’excès de dislocations.
Quels alliages sont classés comme alliages légers dans cette section ?
Les alliages d’aluminium, de magnésium et de titane.
Quelle masse volumique maximale caractérise les alliages légers cités ?
Moins de 4,5 g·cm⁻³.
Quels alliages sont concernés par le durcissement par solution solide ?
Les alliages Al-Mg de la série 5000, le TA6V et certains alliages de magnésium.
Quels éléments peuvent être présents dans les alliages de magnésium durcis par solution solide ?
Le lithium, l’aluminium, l’argent ou le zinc.
Pourquoi le revenu produit-il des propriétés mécaniques intermédiaires lors du durcissement par précipitation ?
Il rend une partie de leur mobilité aux dislocations tout en laissant des précipités fins qui les gênent encore.
À quelle température la martensite commence-t-elle à se former dans le fer pur ?
À 550 °C.
À quelle température la formation de martensite atteint-elle 100 % dans le fer pur ?
À 350 °C.
Quelle vitesse de trempe évite le nez de la courbe TTT du fer pur ?
Environ .
Quelle vitesse de trempe suffit pour l’acier eutectoïde à 0,8 % de carbone ?
Environ .
Quelle est la dureté de la martensite de fer pur par rapport au fer cc refroidi lentement ?
Elle est environ deux fois plus élevée.
Quelle est la dureté de la martensite eutectoïde à 0,8 % de carbone par rapport à la perlite normalisée ?
Elle est environ cinq fois plus élevée.
Selon quels critères les traitements de surface peuvent-ils être classés ?
Selon le procédé, le secteur, la fonction, le dépôt, sa technique ou le facteur économique.
Quelles fonctions les couches minces peuvent-elles remplir ?
Réduire le frottement, protéger, améliorer l’adhérence, limiter la réflexion ou modifier la couleur.
Quelle proportion de l’Univers le cours attribue-t-il au plasma ?
Environ 99 %.
À qui et à quelle année le cours attribue-t-il le nom « plasma » ?
À Irving Langmuir, en 1927.
Quels sont les trois modes de chauffage d’une source d’évaporation ?
Le chauffage par résistance, par induction et par bombardement électronique.
Comment les électrons sont-ils produits et focalisés en chauffage par bombardement électronique ?
Un filament de tungstène chauffé à environ 2800 °C produit les électrons, accélérés sous 4 à 10 kV puis focalisés sur le matériau.
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1. Quelle distinction structurale permet de différencier un cristal d’un verre ?
2. Quelle propriété caractérise la dureté d’un matériau ?
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