QCM : Diagrammes de phases et aciers (19 questions)

Explication

La fraction atomique de B vaut $n_B^\alpha/(n_B^\alpha+n_A^\alpha)=3/(3+7)=0{,}30$. La valeur $0{,}70$ correspond à la fraction de A, $0{,}43$ résulte d’un dénominateur erroné et $0{,}10$ d’un rapport inversé.

Explication

La fraction atomique de α est $n_\alpha/(n_\alpha+n_\beta)=12/(12+8)=0{,}60$. $0{,}40$ est la fraction de β, $1{,}50$ correspond au rapport α/β et $0{,}12$ omet le terme de β au dénominateur.

Explication

La fraction massique de α est $m_\alpha/(m_\alpha+m_\beta)=18/(18+42)=0{,}30$. $0{,}70$ est la fraction de β, $0{,}43$ provient du rapport α/β, et $30$ exprime la valeur en pourcentage plutôt qu’en fraction.

Explication

Une transformation eutectique fait passer une phase liquide à deux phases solides. Eutectoïde désigne le passage d’un solide à deux solides, péritectique associe deux phases dont une liquide pour en former une, et péritectoïde associe deux solides pour en former une troisième.

Explication

Une fusion est congruente lorsque la composition du solide est identique à celle du liquide formé. La fusion non congruente implique une composition différente, tandis que les transformations péritectique et eutectique décrivent des changements entre phases distincts.

Explication

Une phase intermédiaire se situe en composition entre les solutions solides terminales α et β et possède une structure cristalline différente de celles des composants purs. Une solution terminale se trouve à une extrémité, un mélange α + β comporte deux phases, et un composant pur n’est pas une phase intermédiaire.

Explication

La désignation commence par C, suivie de 100 fois la teneur en carbone exprimée en pourcentage massique : 100 × 0,36 = 36. C0,36 omet le facteur 100, C3600 l’applique deux fois et C63 inverse les chiffres.

Explication

Les aciers usuels se caractérisent par une faible teneur en carbone et une teneur relativement importante, non maîtrisée, en impuretés. Les aciers spéciaux maîtrisent leurs impuretés, tandis que le moulage décrit un mode d’obtention et non cette catégorie.

Explication

Un acier est fortement allié dès qu’au moins un élément d’addition dépasse 5 % en masse ; le nickel atteint 5,2 %. La moyenne des éléments et la teneur en chrome ne déterminent pas ce classement.

Explication

La désignation peut commencer par G pour le moulage, puis X et 100 fois la teneur en carbone, suivis des éléments par teneur décroissante et de leurs teneurs réelles : 8, Cr, Ni, 18-10. G X18 place mal le nombre de carbone, G8 omet X et GX8 Ni Cr inverse l’ordre des éléments.

Explication

Un élément γ-gène stabilise l’austénite γ aux dépens de la ferrite α. Le classement α-gène inverse cet effet, tandis que les deux autres réponses ne désignent pas cette relation entre γ et α.

Explication

Dans le fer pur, A3 vaut 912 °C et A4 vaut 1394 °C. L’inversion des valeurs confond les deux seuils, 727 °C correspond à la transformation eutectoïde et 1538 °C à la fusion du fer.

Explication

À 727 °C et 0,76 % massique de carbone, l’austénite γ se transforme selon $\gamma \rightleftharpoons \alpha + Fe_3C$. La température de 1147 °C est associée à l’eutectique, tandis que les autres réponses changent les phases de la réaction.

Explication

Dans un acier hypoeutectoïde, la ferrite proeutectoïde se forme avant la transformation eutectoïde, puis l’austénite restante devient de la perlite. L’ordre inversé confond les étapes, la cémentite proeutectoïde caractérise l’acier hypereutectoïde, et le dernier choix omet la formation de perlite.

Explication

La règle des segments inverses donne pour la ferrite $f_m^\alpha=\frac{6,67-0,76}{6,67-0,022}=0,889$, soit 88,9 %. La valeur 11,1 % correspond à la cémentite, l’inversion des segments donne une fraction incohérente, et 0,889 exprimé en pourcentage vaut 88,9 %.

Explication

Ac1 marque la limite inférieure d’existence de l’austénite, qui est instable en dessous. La stabilité de l’austénite est donc inversée dans l’option qui l’affirme, tandis que les deux autres confondent les phases concernées.

Explication

L’augmentation du carbone accroît la proportion de Fe₃C, la dureté, la limite élastique et la résistance à la traction, tout en diminuant l’allongement et la résilience. L’option qui réduit les résistances inverse leur évolution, celle qui réduit Fe₃C inverse sa proportion, et celle qui augmente allongement et résilience inverse les propriétés de ductilité et de ténacité.

Explication

Les courbes en nez sont la signature d’une transformation diffusive dans un diagramme TTT. Le temps fait partie des variables décrites par le diagramme mais n’est pas, à lui seul, l’interprétation du nez; les transformations sans diffusion ou martensitiques ne sont pas la signature visée.

Explication

Pour un acier hypoeutectoïde, la température d’austénitisation se situe entre Ac3 et Ac3 + 50 °C. L’intervalle fondé sur Ac1 correspond au repère utilisé pour un acier hypereutectoïde; les deux autres intervalles déplacent les bornes par rapport à la plage prescrite.