QCM : Fontes et aciers non alliés (61 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Concernant les différents états de la matière :

La matière peut être solide selon la température et la pression.
Un liquide possède un volume propre, contrairement à un gaz.
La matière peut être gazeuse selon la température et la pression.
Un solide possède une forme propre, contrairement à un liquide.
La matière peut être liquide selon la température et la pression.

La matière peut être solide selon la température et la pression. · Un liquide possède un volume propre, contrairement à un gaz. · La matière peut être gazeuse selon la température et la pression. · Un solide possède une forme propre, contrairement à un liquide. · La matière peut être liquide selon la température et la pression.

Explication

Les états solide, liquide et gazeux dépendent de la température et de la pression. Le liquide conserve son volume mais pas sa forme, tandis que le solide possède à la fois un volume et une forme propres.

2. Parmi les propositions suivantes concernant l’état solide, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

Un solide possède un volume propre et une forme propre.
Un solide occupe tout l’espace disponible comme un gaz.
Un solide peut être constitué d’atomes, d’ions ou de molécules.
Un solide possède généralement un empilement ordonné de constituants.
Un solide est un empilement compact et désordonné de constituants.

Un solide possède un volume propre et une forme propre. · Un solide peut être constitué d’atomes, d’ions ou de molécules. · Un solide possède généralement un empilement ordonné de constituants.

Explication

Un solide est généralement un empilement compact et ordonné d’atomes, d’ions ou de molécules, avec un volume et une forme propres. Un empilement désordonné ne correspond pas à la description générale du solide. L’occupation de tout l’espace caractérise le gaz, tandis que l’adaptation au récipient caractérise le liquide.

3. À propos de l’état liquide, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

Les constituants d’un liquide peuvent glisser les uns sur les autres.
Un liquide est formé de constituants très distants avec peu d’interactions.
Un liquide possède un volume propre mais pas de forme propre.
L’empilement des constituants liquides est le plus souvent désordonné.
Un liquide possède une forme propre indépendante du récipient.

Les constituants d’un liquide peuvent glisser les uns sur les autres. · Un liquide possède un volume propre mais pas de forme propre. · L’empilement des constituants liquides est le plus souvent désordonné.

Explication

Un liquide possède un volume propre, mais ses constituants peuvent glisser et il adopte la forme du récipient. Son empilement est généralement désordonné ; des constituants très distants décrivent plutôt un gaz, et une forme propre décrit un solide.

4. Concernant la définition chimique d’un métal :

Un métal se distingue d’un élément qui complète sa couche en gagnant des électrons.
Un métal tend à gagner des électrons pour compléter sa couche externe.
Un métal se comporte comme un donneur d’électrons.
Un métal est défini par la présence de moins de quatre électrons sur sa couche interne.
Un métal comporte moins de quatre électrons de valence.

Un métal se distingue d’un élément qui complète sa couche en gagnant des électrons. · Un métal se comporte comme un donneur d’électrons. · Un métal comporte moins de quatre électrons de valence.

Explication

Chimiquement, un métal possède moins de quatre électrons sur sa couche de valence et donne des électrons. Cette définition concerne la couche de valence, et non la couche interne. Un élément qui tend à gagner des électrons pour compléter sa couche externe ne correspond pas au comportement d’un métal.

5. La liaison métallique se caractérise notamment par :

Une association d’ions isolés sans nuage électronique partagé.
La présence d’électrons délocalisés dans l’ensemble du réseau.
Un transfert complet d’électrons entre espèces de charges opposées.
Un réseau d’ions électropositifs plongés dans un nuage électronique.
La mise en commun des électrons périphériques des atomes métalliques.

La présence d’électrons délocalisés dans l’ensemble du réseau. · Un réseau d’ions électropositifs plongés dans un nuage électronique. · La mise en commun des électrons périphériques des atomes métalliques.

Explication

La liaison métallique met en commun les électrons périphériques, qui deviennent délocalisés autour d’ions électropositifs. Le transfert d’électrons relève de la liaison ionique, et l’absence de nuage partagé contredit le modèle métallique.

6. Quelles sont les réponses exactes au sujet des propriétés électroniques des métaux ?

Les électrons libres contribuent à la conductivité électrique des métaux.
L’éclat métallique est lié à la réflexion de la lumière par le nuage électronique.
La réflexion lumineuse provient principalement d’un réseau d’ions immobiles.
Les électrons libres contribuent à la conductivité thermique des métaux.
La conductivité thermique des métaux est expliquée par leurs grains cristallins.

Les électrons libres contribuent à la conductivité électrique des métaux. · L’éclat métallique est lié à la réflexion de la lumière par le nuage électronique. · Les électrons libres contribuent à la conductivité thermique des métaux.

Explication

Les électrons libres expliquent les conductivités électrique et thermique. L’éclat métallique vient de la réflexion de la lumière sur le nuage électronique, et non principalement des ions immobiles ou des grains cristallins.

7. Concernant les niveaux d’observation des structures métalliques :

La microstructure correspond à l’observation directe de la matière à l’œil nu.
La macrostructure décrit l’ordre interne à l’échelle nanométrique.
La microstructure révèle des grains au microscope.
La macrostructure est observable à l’œil nu ou à la loupe.
La structure cristalline décrit une organisation ordonnée à l’échelle nanométrique.

La microstructure révèle des grains au microscope. · La macrostructure est observable à l’œil nu ou à la loupe. · La structure cristalline décrit une organisation ordonnée à l’échelle nanométrique.

Explication

La macrostructure s’observe à l’œil nu ou à la loupe, tandis que la microstructure révèle les grains au microscope. La description de l’ordre nanométrique appartient à la structure cristalline, et non à la macrostructure ou à l’observation directe de la microstructure.

8. Parmi les propositions suivantes concernant la structure cristalline d’un métal, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

Elle associe l’ordre des ions métalliques à une cohésion électronique.
Elle correspond à un empilement rigoureusement ordonné d’ions métalliques.
Elle se distingue ainsi d’une structure amorphe désordonnée.
Sa cohésion est assurée par un nuage électronique.
Elle présente une organisation dépourvue d’ordre à longue distance.

Elle associe l’ordre des ions métalliques à une cohésion électronique. · Elle correspond à un empilement rigoureusement ordonné d’ions métalliques. · Elle se distingue ainsi d’une structure amorphe désordonnée. · Sa cohésion est assurée par un nuage électronique.

Explication

La structure cristalline métallique est un empilement rigoureusement ordonné d’ions, cohérent grâce à un nuage électronique. Une organisation dépourvue d’ordre correspond à une structure amorphe et contredit donc la définition cristalline.

9. Concernant la construction d’un réseau cristallin, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

La maille élémentaire détermine chaque position d’électron.
Trois vecteurs coplanaires définissent la maille élémentaire.
Les vecteurs du réseau définissent la maille et les positions des nœuds.
Trois vecteurs non coplanaires participent à la définition du réseau.
Le réseau cristallin est obtenu par translation dans l’espace.

Les vecteurs du réseau définissent la maille et les positions des nœuds. · Trois vecteurs non coplanaires participent à la définition du réseau. · Le réseau cristallin est obtenu par translation dans l’espace.

Explication

Le réseau cristallin est obtenu par translation dans l’espace selon trois vecteurs non coplanaires. Ces vecteurs définissent la maille élémentaire et les positions des nœuds. La maille détermine donc des positions de nœuds, non des positions individuelles d’électrons, et trois vecteurs coplanaires ne permettent pas de définir le réseau dans l’espace.

10. Les éléments déterminant la structure cristalline comprennent :

La structure cristalline est définie par la maille seule, indépendamment du réseau.
La structure cristalline dépend du réseau spatial et du motif.
La structure cristalline résulte de la juxtaposition spatiale d’une maille.
Le réseau spatial participe à la détermination de la structure cristalline.
Le motif cristallin est sans influence sur la structure obtenue.

La structure cristalline dépend du réseau spatial et du motif. · La structure cristalline résulte de la juxtaposition spatiale d’une maille. · Le réseau spatial participe à la détermination de la structure cristalline.

Explication

La structure cristalline résulte de la juxtaposition spatiale d’une maille et dépend du réseau spatial ainsi que du motif. Le motif n’est donc pas sans influence, et la maille seule ne suffit pas à la déterminer.

11. Concernant les transformations allotropiques du fer, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

Le fer devient cubique centré dès 912 °C et le reste ensuite.
Le fer possède une structure cubique centrée jusqu’à 912 °C.
Le fer conserve une structure cubique à faces centrées jusqu’à sa fusion.
Le fer revient à une structure cubique centrée entre 1394 °C et 1538 °C.
Le fer adopte une structure cubique à faces centrées entre 912 °C et 1394 °C.

Le fer possède une structure cubique centrée jusqu’à 912 °C. · Le fer revient à une structure cubique centrée entre 1394 °C et 1538 °C. · Le fer adopte une structure cubique à faces centrées entre 912 °C et 1394 °C.

Explication

Le fer est cubique centré jusqu’à 912 °C, puis cubique à faces centrées jusqu’à 1394 °C, avant de redevenir cubique centré jusqu’à 1538 °C. Il ne conserve donc pas la structure CFC après 1394 °C et ne devient pas cubique centré dès 912 °C.

12. Parmi les propositions suivantes concernant le réseau cubique à faces centrées, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

Le réseau CFC permet de laminer une feuille d’or jusqu’à 1 μm.
Il possède six directions denses dans sa structure cristalline.
Ses directions compactes correspondent aux diagonales des faces du cube.
Ses directions compactes correspondent aux arêtes du cube.
Le réseau cubique à faces centrées possède quatre familles de plans denses.

Il possède six directions denses dans sa structure cristalline. · Ses directions compactes correspondent aux diagonales des faces du cube. · Le réseau cubique à faces centrées possède quatre familles de plans denses.

Explication

Le réseau CFC possède quatre familles de plans denses et six directions denses. Les directions compactes sont les diagonales des faces du cube, et non ses arêtes. Sa forte déformabilité permet de laminer une feuille d’or jusqu’à 0,1 μm, et non jusqu’à 1 μm.

13. À propos du réseau cubique centré :

Le réseau cubique centré ne possède aucun plan dense.
Les plans denses du réseau cubique centré facilitent la déformation plastique.
La faible déformabilité du réseau cubique centré résulte de ses nombreux plans compacts.
Le réseau cubique centré présente une faible déformabilité.
L’absence de plans denses lui confère une forte déformabilité.

Le réseau cubique centré ne possède aucun plan dense. · Le réseau cubique centré présente une faible déformabilité.

Explication

Le réseau cubique centré ne possède aucun plan dense, ce qui explique sa faible déformabilité. Les propositions attribuant au réseau CC des plans denses ou une forte déformabilité sont donc incorrectes.

14. Les imperfections du réseau cristallin sont classées selon :

La géométrie de la perturbation introduite dans le réseau.
La température de formation du défaut dans le matériau.
La distinction entre défauts linéaires et défauts surfaciques.
La présence de défauts ponctuels parmi les catégories reconnues.
La nature chimique de l’élément constituant principalement le cristal.

La géométrie de la perturbation introduite dans le réseau. · La distinction entre défauts linéaires et défauts surfaciques. · La présence de défauts ponctuels parmi les catégories reconnues.

Explication

La classification repose sur la géométrie de la perturbation et distingue les défauts ponctuels, linéaires et surfaciques. Elle ne dépend pas de la nature chimique principale du cristal ni de la température de formation.

15. Concernant les lacunes dans un réseau cristallin, quelle(s) est(sont) la(les) proposition(s) exacte(s) ?

La concentration en lacunes atteint environ 10−210^{-2} près de la fusion.
La concentration en lacunes reste proche de zéro à température de fusion.
La concentration en lacunes atteint environ 10−510^{-5} près de la fusion.
La concentration en lacunes augmente lorsque la température s’élève.
La concentration en lacunes atteint environ 10−610^{-6} près de la fusion.

La concentration en lacunes augmente lorsque la température s’élève.

Explication

La concentration en lacunes augmente lorsque la température s’élève et atteint environ 10−410^{-4} près de la température de fusion. Les valeurs 10−210^{-2}, 10−510^{-5} et 10−610^{-6} sont donc incorrectes, tout comme l’idée d’une concentration proche de zéro à la fusion.

16. Une dislocation correspond à :

Une surface séparant deux grains sans glissement relatif.
Une séparation entre deux phases de compositions différentes.
Une perturbation ponctuelle isolée au sein du réseau cristallin.
Une perturbation cristalline centrée autour d’une ligne.
Une région cristalline dépourvue de toute déformation.

Une perturbation cristalline centrée autour d’une ligne.

Explication

Une dislocation est une perturbation centrée autour d’une ligne, entre deux parties du cristal ayant subi un glissement relatif. Elle ne correspond ni à un défaut ponctuel, ni à une interface de phase ou de grain dépourvue de glissement.

17. Concernant le rôle des dislocations dans les métaux, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

Les dislocations jouent un rôle important dans la déformation plastique.
Les dislocations sont responsables de la miscibilité liquide des alliages.
Les dislocations remplacent les atomes situés dans les sites du réseau.
Les dislocations constituent des défauts surfaciques du réseau cristallin.
Les dislocations empêchent toute déformation plastique du métal.

Les dislocations jouent un rôle important dans la déformation plastique.

Explication

Les dislocations participent de manière importante au mécanisme de déformation plastique des métaux. Elles sont des défauts linéaires, et les autres propositions leur attribuent à tort un effet, une géométrie ou un rôle concernant les alliages.

18. Parmi les propositions suivantes définissant une phase, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

Une phase possède une composition identique à toutes les autres parties du matériau.
Une phase possède une composition et une structure communes.
Une phase ne possède pas de structure propre au sein du matériau.
Une phase est une partie physiquement distincte d’un matériau.
Une phase est mécaniquement inséparable du reste du matériau.

Une phase est une partie physiquement distincte d’un matériau.

Explication

Une phase est une partie physiquement distincte d’un matériau, mécaniquement séparable, qui possède une composition et une structure propres. Elle ne correspond donc pas nécessairement à un seul atome, ne partage pas une composition commune avec les autres parties et n’est pas dépourvue de structure propre.

19. Une solution solide d’insertion se caractérise par :

Un diamètre des atomes insérés ne dépassant pas 0,590{,}59 fois celui des atomes de la matrice.
La présence de petits atomes dans les interstices de la matrice.
Le remplacement des atomes de la matrice par des atomes de dimensions proches.
La présence d’atomes insérés dont le diamètre dépasse celui de la matrice.
Une différence maximale de diamètre de 15 %15\,\% entre les atomes concernés.

Un diamètre des atomes insérés ne dépassant pas $$0{,}59$$ fois celui des atomes de la matrice. · La présence de petits atomes dans les interstices de la matrice.

Explication

Dans une solution solide d’insertion, de petits atomes occupent les interstices et leur diamètre ne dépasse pas 0,590{,}59 fois celui des atomes de la matrice. Le remplacement d’atomes et la limite de 15 %15\,\% caractérisent la solution solide de substitution.

20. Concernant les solutions solides de substitution, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

La substitution permet de conserver le réseau cristallin.
Des atomes de la matrice sont remplacés par des atomes de dimensions proches.
La solution de substitution se distingue de la solution d’insertion.
La différence de diamètre entre les atomes ne dépasse pas 15 %15\,\%.
Les atomes substituants occupent nécessairement les interstices de la matrice.

La substitution permet de conserver le réseau cristallin. · Des atomes de la matrice sont remplacés par des atomes de dimensions proches. · La solution de substitution se distingue de la solution d’insertion. · La différence de diamètre entre les atomes ne dépasse pas $$15\,\%$$.

Explication

Une solution solide de substitution remplace des atomes de la matrice par des atomes de dimensions proches, avec une différence maximale de 15 %15\,\% pour conserver le réseau. Les atomes substituants ne sont pas définis comme occupant les interstices, ce qui relève de l’insertion.

21. Concernant la chaleur échangée lors du refroidissement d’un métal pur :

La chaleur échangée vérifie dq=−C dTdq=-C\,dT lors du refroidissement d’un métal pur.
La température ambiante T0T_0 intervient directement dans la relation dq=−C dTdq=-C\,dT.
La chaleur échangée est indépendante de toute variation de température du métal.
La capacité calorifique CC relie la chaleur échangée à la variation de température.
La chaleur échangée vérifie dq=C dTdq=C\,dT lorsque la température du métal diminue.

La chaleur échangée vérifie $$dq=-C\,dT$$ lors du refroidissement d’un métal pur. · La capacité calorifique $$C$$ relie la chaleur échangée à la variation de température.

Explication

La relation thermique est dq=−C dTdq=-C\,dT, et CC est la capacité calorifique du métal. La température ambiante intervient dans les échanges avec l’extérieur, pas dans cette relation calorimétrique élémentaire; le signe et la dépendance à la température rendent les autres formulations fausses.

22. Parmi les propositions suivantes concernant l’échange thermique avec l’ambiance, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

L’écart de température avec l’ambiance influence la chaleur échangée.
La relation d’échange avec l’ambiance s’écrit dq=K(T−T0) dtdq=K(T-T_0)\,dt.
La constante KK représente la capacité calorifique du métal refroidi.
L’échange thermique est proportionnel à l’écart T−T0T-T_0 entre le métal et l’ambiance.
La chaleur échangée suit une relation indépendante de la température ambiante.

L’écart de température avec l’ambiance influence la chaleur échangée. · La relation d’échange avec l’ambiance s’écrit $$dq=K(T-T_0)\,dt$$. · L’échange thermique est proportionnel à l’écart $$T-T_0$$ entre le métal et l’ambiance.

Explication

L’échange avec l’ambiance est modélisé par dq=K(T−T0) dtdq=K(T-T_0)\,dt : il dépend donc de l’écart thermique et de la constante d’échange KK. KK n’est pas la capacité calorifique, et l’ambiance intervient bien dans la relation.

23. Une éprouvette métallique pure refroidit sans subir de transformation : quelles propositions sont exactes ?

La courbe température-temps possède une allure décroissante.
La température augmente progressivement selon une loi exponentielle.
Sa température diminue suivant une courbe exponentielle au cours du temps.
La chaleur échangée vérifie dq=C dTdq=C\,dT durant le refroidissement.
La température reste constante pendant toute la phase de refroidissement.

La courbe température-temps possède une allure décroissante. · Sa température diminue suivant une courbe exponentielle au cours du temps.

Explication

Sans transformation, la courbe de refroidissement d’un métal pur est exponentielle et décroissante. La chaleur échangée vérifie dq=−C dTdq=-C\,dT, aucun palier isotherme n’apparaît dans ce cas, et la température ne reste pas constante ni n’augmente.

24. À propos de la définition d’un composé intermétallique :

Les proportions atomiques varient largement comme dans une solution solide.
Un composé intermétallique contient deux sortes d’atomes dans des proportions constantes.
Un composé intermétallique possède une composition dépourvue de formule définie.
Les indices nn et mm de la formule sont des nombres entiers.
Sa composition peut être décrite par une formule simple AnBmA_nB_m.

Un composé intermétallique contient deux sortes d’atomes dans des proportions constantes. · Les indices $$n$$ et $$m$$ de la formule sont des nombres entiers. · Sa composition peut être décrite par une formule simple $$A_nB_m$$.

Explication

Un composé intermétallique possède deux sortes d’atomes dans une composition définie, représentée par AnBmA_nB_m avec des indices entiers. La variabilité de composition et l’absence de formule définie caractérisent plutôt une solution solide.

25. Concernant le refroidissement sans transformation d’un composé ou alliage, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

La relation couplée s’écrit −C dT=K(T−T0) dt-C\,dT=K(T-T_0)\,dt.
La variation de température est reliée à l’échange avec l’ambiance par T−T0T-T_0.
La relation de refroidissement ne fait intervenir ni CC ni KK.
La chaleur échangée vérifie dq=−C dTdq=-C\,dT en l’absence de transformation.
L’échange thermique vérifie −C dT=K(T+T0) dt-C\,dT=K(T+T_0)\,dt avec l’ambiance.

La relation couplée s’écrit $$-C\,dT=K(T-T_0)\,dt$$. · La variation de température est reliée à l’échange avec l’ambiance par $$T-T_0$$. · La chaleur échangée vérifie $$dq=-C\,dT$$ en l’absence de transformation.

Explication

Sans transformation, on a dq=−C dTdq=-C\,dT, tandis que l’échange avec l’ambiance conduit à −C dT=K(T−T0) dt-C\,dT=K(T-T_0)\,dt. L’écart pertinent est donc une différence, et non une somme; les capacités et la constante d’échange interviennent bien.

26. L’analyse thermique d’un métal ou d’un alliage comprend :

L’étude de la solidification et du refroidissement.
L’observation directe de la composition atomique au microscope.
L’utilisation d’un thermocouple pour mesurer la température.
La mesure exclusive de la température ambiante pendant l’expérience.
Le relevé de la température au cours du temps.

L’étude de la solidification et du refroidissement. · L’utilisation d’un thermocouple pour mesurer la température. · Le relevé de la température au cours du temps.

Explication

L’analyse thermique suit la température d’un métal ou d’un alliage au cours du temps, généralement avec un thermocouple, afin d’étudier le refroidissement et la solidification. Elle ne consiste pas à observer directement la composition atomique ni à mesurer l’ambiance à la place de l’échantillon.

27. Une déformation locale apparaît sur la courbe de refroidissement d’un alliage : quelles propositions sont exactes ?

Ses températures de début et de fin coïncident dans tous les cas.
Ces deux températures coïncident lorsqu’un palier isotherme est observé.
Les extrémités de la déformation indiquent les températures de début et de fin.
Elle peut traduire une transformation accompagnée d’un dégagement de chaleur.
La chaleur échangée vérifie dq=C dTdq=C\,dT durant le refroidissement.

Ces deux températures coïncident lorsqu’un palier isotherme est observé. · Les extrémités de la déformation indiquent les températures de début et de fin. · Elle peut traduire une transformation accompagnée d’un dégagement de chaleur.

Explication

Une déformation locale de la courbe traduit une transformation avec dégagement de chaleur ; ses limites donnent les températures de début et de fin. Ces températures sont confondues dans le cas particulier d’un palier isotherme, mais pas dans toutes les transformations. Durant le refroidissement, la chaleur échangée vérifie dq=−C dTdq=-C\,dT.

28. Lors de la solidification d’un alliage binaire complètement miscible à l’état solide :

La fin de transformation correspond au début d’un nouveau changement de courbure.
Le début de transformation est repéré par un changement de courbure.
La solidification s’achève lorsque la température commence à augmenter.
Le début de solidification se reconnaît par un palier isotherme bien marqué.
La fin de transformation est repérée lorsque la courbe redevient exponentielle décroissante.

Le début de transformation est repéré par un changement de courbure. · La fin de transformation est repérée lorsque la courbe redevient exponentielle décroissante.

Explication

Le début de solidification se repère par un changement de courbure de la courbe de refroidissement. La fin est identifiée lorsque la courbe reprend son allure exponentielle décroissante; aucun palier isotherme ni réchauffement n’est requis.

29. Au cours de la solidification d’un alliage binaire complètement miscible, quelles propositions sont exactes ?

Le liquide résiduel s’enrichit progressivement en métal au point de fusion le plus bas.
Le métal au point de fusion le plus élevé se solidifie préférentiellement au début.
La courbe des températures de début est le solidus.
Le liquide résiduel conserve une composition inchangée jusqu’à la fin.
Le premier solide est enrichi en métal au point de fusion le plus bas.

Le liquide résiduel s’enrichit progressivement en métal au point de fusion le plus bas. · Le métal au point de fusion le plus élevé se solidifie préférentiellement au début.

Explication

Au début, le métal ayant le point de fusion le plus élevé se solidifie préférentiellement. Le liquide restant s’enrichit alors progressivement en métal au point de fusion le plus bas. La courbe des températures de début de solidification est le liquidus, tandis que celle des températures de fin est le solidus ; le premier solide est donc enrichi en métal au point de fusion le plus élevé.

30. Concernant la formation des cristaux pendant la solidification d’une phase liquide unique, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

Les dendrites peuvent caractériser les alliages bruts de coulée.
Les métaux purs conservent généralement un réseau dendritique complet.
La croissance des dendrites s’arrête au contact de dendrites voisines.
La germination et la croissance cristalline produisent des dendrites arborescentes.
Le liquide interdendritique se solidifie avant l’arrêt de croissance dendritique.

Les dendrites peuvent caractériser les alliages bruts de coulée. · La croissance des dendrites s’arrête au contact de dendrites voisines. · La germination et la croissance cristalline produisent des dendrites arborescentes.

Explication

La germination et la croissance dans le liquide produisent des dendrites arborescentes, dont l’extension s’arrête au contact de systèmes voisins. Le liquide interdendritique se solidifie ensuite; les alliages bruts de coulée sont typiquement dendritiques, tandis que les métaux purs peuvent surtout conserver leurs joints de grains.

31. Concernant la règle de l’horizontale :

Elle s’applique à un domaine monophasé sans utiliser les frontières de phase.
Elle détermine les compositions des phases aux intersections de l’isotherme.
Elle calcule les proportions massiques des phases présentes dans le domaine biphasé.
Elle fournit directement la température de transformation du système étudié.
Elle relie la composition globale aux quantités relatives des constituants.

Elle détermine les compositions des phases aux intersections de l’isotherme.

Explication

La règle de l’horizontale donne les compositions des phases aux intersections de l’isotherme avec les frontières du domaine biphasé. Les proportions massiques relèvent de la règle des segments inverses, et les autres formulations attribuent à cette règle des résultats qu’elle ne fournit pas.

32. Parmi les propositions suivantes concernant la règle des segments inverses, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

Elle utilise la composition globale et une température données.
Elle permet de calculer la proportion massique de chaque phase.
Elle décrit la variation de la température eutectique avec la pression.
Elle s’emploie pour un système refroidi très rapidement.
Elle détermine les compositions aux frontières du domaine biphasé.

Elle utilise la composition globale et une température données. · Elle permet de calculer la proportion massique de chaque phase.

Explication

La règle des segments inverses calcule les proportions massiques des phases à partir de la composition globale et de la température, dans un domaine biphasé. Elle s’applique aux systèmes refroidis très lentement à l’équilibre. Les compositions aux frontières relèvent de la règle de l’horizontale, et la variation de la température eutectique avec la pression ne concerne pas cette règle.

33. Les règles de lecture des diagrammes d’équilibre comprennent :

Une validité limitée aux refroidissements rapides hors équilibre.
Une application aux systèmes refroidis très lentement à l’équilibre.
Une utilisation fondée sur les conditions d’équilibre du système.
Une application réservée aux domaines monophasés du diagramme.
Une validité dans tout domaine biphasé du diagramme.

Une application aux systèmes refroidis très lentement à l’équilibre. · Une utilisation fondée sur les conditions d’équilibre du système. · Une validité dans tout domaine biphasé du diagramme.

Explication

Ces règles concernent les systèmes refroidis très lentement à l’équilibre et restent valables dans tout domaine biphasé. Elles ne sont donc pas réservées aux domaines monophasés et ne caractérisent pas les refroidissements rapides hors équilibre.

34. À propos d’une lacune de miscibilité :

Elle décrit deux liquides de compositions différentes en équilibre.
Elle correspond à une solution solide homogène constituée d’une seule phase.
Elle apparaît lorsque les deux métaux deviennent totalement miscibles.
Elle contient une solution solide de A dans B et une de B dans A.
Elle constitue un domaine biphasé à l’état solide.

Elle contient une solution solide de A dans B et une de B dans A. · Elle constitue un domaine biphasé à l’état solide.

Explication

Une lacune de miscibilité est un domaine biphasé solide formé de deux solutions solides réciproques. Elle ne correspond donc ni à une phase solide homogène, ni à deux liquides, ni à une miscibilité totale.

35. Concernant l’évolution de la miscibilité avec la température, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

Les solubilités réciproques augmentent jusqu’à une température critique.
La température critique correspond à la disparition de toute solubilité réciproque.
Au-dessus de la température critique, les deux métaux restent partiellement solubles.
Les solubilités réciproques diminuent lorsque la température augmente.
La miscibilité totale apparaît avant d’atteindre la température critique.

Les solubilités réciproques augmentent jusqu’à une température critique.

Explication

Les solubilités réciproques augmentent avec la température jusqu’à une température critique, au-dessus de laquelle la solubilité devient totale. Les autres propositions inversent ou déplacent cette évolution.

36. Quelles sont les réponses exactes au sujet des réactions isothermes des diagrammes d’équilibre ?

Les réactions eutectoïde, monotectoïde et péritectoïde se produisent à l’état liquide.
Les réactions comprennent les réactions eutectique, monotectique et péritectique.
Les réactions solides correspondantes sont eutectique, monotectique et péritectique.
Une réaction eutectique transforme le liquide en une solution solide.
Les réactions monotectique et péritectique sont des variantes de la réaction eutectoïde.

Les réactions comprennent les réactions eutectique, monotectique et péritectique.

Explication

Les réactions isothermes comprennent les réactions eutectique, monotectique et péritectique. Leurs équivalents à l’état solide sont les réactions eutectoïde, monotectoïde et péritectoïde, qui ne se produisent donc pas à l’état liquide. Lors d’une réaction eutectique, le liquide se transforme à température constante en deux solutions solides. Les réactions monotectique et péritectique sont des types distincts de réactions isothermes et ne sont pas des variantes de la réaction eutectoïde.

37. Lors d’une réaction eutectique, la transformation se caractérise par :

La production d’un agrégat fin appelé phase eutectique.
La réaction d’une solution solide avec un liquide pour former une phase unique.
La formation simultanée de deux solutions solides.
La transformation progressive du liquide sur un intervalle de températures.
La transformation isotherme d’un liquide de composition eutectique.

La production d’un agrégat fin appelé phase eutectique. · La formation simultanée de deux solutions solides. · La transformation isotherme d’un liquide de composition eutectique.

Explication

À température constante, le liquide de composition eutectique donne simultanément deux solutions solides, dont l’association forme un agrégat fin appelé phase eutectique. La réaction d’un liquide avec une solution solide correspond à la réaction péritectique, et non eutectique.

38. Le point A2 du fer correspond à :

Une fusion du fer à température constante.
Un passage de l’état ferromagnétique à l’état paramagnétique.
Une transformation entre deux variétés cristallines du fer.
Une transition de l’état paramagnétique vers l’état ferromagnétique.
Une transformation allotropique modifiant la structure cristalline du fer.

Un passage de l’état ferromagnétique à l’état paramagnétique.

Explication

Le point A2 est une transition magnétique du fer, avec passage du ferromagnétique au paramagnétique. Il ne correspond pas à un changement de phase ni à une transformation allotropique de la structure cristalline.

39. Parmi les propositions suivantes concernant les phases du système Fe-C, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

La ferrite γ correspond à une solution de carbone dans le fer liquide.
La ferrite γ possède une structure cubique à faces centrées.
L’austénite γ est une solution d’insertion à structure cubique centrée.
La ferrite δ est une solution d’insertion du carbone dans le fer δ.
La ferrite δ possède une structure cubique centrée.

La ferrite δ est une solution d’insertion du carbone dans le fer δ. · La ferrite δ possède une structure cubique centrée.

Explication

La ferrite δ est une solution solide d’insertion dans le fer δ à structure cubique centrée. Dans les données fournies, l’austénite γ est associée à une structure cubique à faces centrées, tandis que les autres attributions sont incorrectes.

40. Concernant la préparation des minerais et leur introduction au haut fourneau, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

L’enrichissement est réalisé dans le haut fourneau pendant la réduction des oxydes.
La gangue est éliminée principalement après la fusion du minerai dans le creuset.
La préparation comprend notamment le concassage, le broyage et l’enrichissement des minerais.
Le haut fourneau assure ensuite la réduction et la fusion de la charge préparée.
L’agglomération intervient avant l’introduction des minerais avec le coke et les fondants.

La préparation comprend notamment le concassage, le broyage et l’enrichissement des minerais. · Le haut fourneau assure ensuite la réduction et la fusion de la charge préparée. · L’agglomération intervient avant l’introduction des minerais avec le coke et les fondants.

Explication

Le concassage, le broyage, l’enrichissement et l’agglomération précèdent l’introduction de la charge avec le coke et les fondants. Le haut fourneau réalise ensuite la réduction et la fusion, tandis que l’enrichissement élimine une partie de la gangue avant l’agglomération.

41. Parmi les propositions suivantes concernant les minerais de fer, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

Les silicates appartiennent aux principaux oxydes de fer valorisés.
La magnétite a pour formule Fe3O4Fe_3O_4.
L’hématite a pour formule Fe2O3Fe_2O_3.
La sidérose constitue la principale source minérale de fer utilisée.
La goethite peut s’écrire Fe2O3H2OFe_2O_3H_2O.

La magnétite a pour formule $$Fe_3O_4$$. · L’hématite a pour formule $$Fe_2O_3$$. · La goethite peut s’écrire $$Fe_2O_3H_2O$$.

Explication

Les principaux minerais cités sont la magnétite Fe3O4Fe_3O_4, l’hématite Fe2O3Fe_2O_3 et la goethite Fe2O3H2OFe_2O_3H_2O. La sidérose et les silicates sont plus rares, et la gangue ne correspond pas aux oxydes métalliques valorisés.

42. À propos de la fabrication et des exigences du coke métallurgique :

Le charbon est chauffé à au moins 1000 °C pour fabriquer le coke métallurgique.
Sa teneur en matières volatiles et en soufre doit rester inférieure à 2 %.
La cokéfaction est réalisée en présence d’une importante quantité d’air.
Le coke métallurgique est obtenu par refroidissement du minerai de fer.
Le coke métallurgique doit contenir moins de 10 % de cendres.

Le charbon est chauffé à au moins 1000 °C pour fabriquer le coke métallurgique. · Sa teneur en matières volatiles et en soufre doit rester inférieure à 2 %. · Le coke métallurgique doit contenir moins de 10 % de cendres.

Explication

Le coke est produit par chauffage du charbon à au moins 1000 °C à l’abri de l’air. Il doit contenir moins de 10 % de cendres et moins de 2 % de matières volatiles et de soufre; il ne provient pas du minerai de fer.

43. Dans le fonctionnement à contre-courant du haut fourneau, quelles sont les propositions exactes ?

Le coke et la charge descendent du gueulard vers le creuset.
Les gaz descendants refroidissent progressivement les oxydes métalliques.
La charge monte du creuset vers le gueulard pendant la fusion.
Les gaz chauffent la charge et contribuent à réduire les oxydes de fer.
Les gaz montent à travers la charge dans le haut fourneau.

Le coke et la charge descendent du gueulard vers le creuset. · Les gaz chauffent la charge et contribuent à réduire les oxydes de fer. · Les gaz montent à travers la charge dans le haut fourneau.

Explication

Le coke et la charge descendent du gueulard vers le creuset, tandis que les gaz montent en sens inverse. Ces gaz chauffent la charge et réduisent progressivement les oxydes de fer; la charge ne remonte pas vers le gueulard.

44. Concernant la structure et l’aspect d’une fonte blanche, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

Sa matrice est principalement constituée de lamelles de graphite.
La fonte blanche contient une matrice continue de ferrite avec des carbures dispersés.
La cémentite forme une matrice quasi continue dans la fonte blanche.
La cassure d’une fonte blanche présente un aspect métallique blanc.
Des blocs d’eutectoïdes sont présents dans la matrice de cémentite.

La cémentite forme une matrice quasi continue dans la fonte blanche. · La cassure d’une fonte blanche présente un aspect métallique blanc. · Des blocs d’eutectoïdes sont présents dans la matrice de cémentite.

Explication

La fonte blanche possède une cassure métallique blanche et une matrice quasi continue de cémentite contenant des blocs d’eutectoïdes. Les lamelles de graphite caractérisent plutôt la fonte grise, et la ferrite n’est pas la matrice décrite.

45. Concernant les conditions favorisant l’obtention d’une fonte blanche, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

Une faible teneur en manganèse favorise la structure blanche.
Une forte teneur en silicium favorise la formation de cémentite.
Une surchauffe importante à la coulée favorise la fonte blanche.
Un refroidissement rapide favorise la fonte blanche.
Une faible teneur en silicium contribue à obtenir une fonte blanche.

Une surchauffe importante à la coulée favorise la fonte blanche. · Un refroidissement rapide favorise la fonte blanche. · Une faible teneur en silicium contribue à obtenir une fonte blanche.

Explication

La fonte blanche est favorisée par une surchauffe importante, un refroidissement rapide et une faible teneur en silicium. Une teneur plus élevée en manganèse est également favorable; les deux dernières propositions inversent ces conditions.

46. Les caractéristiques de la cémentite dans les fontes blanches comprennent :

La cémentite explique principalement la ductilité élevée des fontes blanches.
La cémentite des fontes blanches présente une dureté voisine de 100 à 350 Hv.
La forte dureté de la cémentite contribue à la dureté de la fonte blanche.
La fragilité élevée de la fonte blanche est liée à sa matrice de cémentite.
La cémentite possède une dureté comprise entre 800 et 1000 Hv.

La forte dureté de la cémentite contribue à la dureté de la fonte blanche. · La fragilité élevée de la fonte blanche est liée à sa matrice de cémentite. · La cémentite possède une dureté comprise entre 800 et 1000 Hv.

Explication

La cémentite des fontes blanches a une dureté de 800 à 1000 Hv. Cette dureté explique la dureté élevée de la fonte blanche et contribue à sa fragilité, et non à une ductilité importante.

47. Concernant l’aspect et la constitution d’une fonte grise à graphite lamellaire :

La cassure grise résulte principalement d’une matrice continue de cémentite.
Le graphite y est organisé sous forme de nodules sphériques.
Le graphite y apparaît sous forme de lamelles.
La fonte blanche se distingue par une présence principale de cémentite.
La cassure d’une fonte grise à graphite lamellaire est mate et grise.

Le graphite y apparaît sous forme de lamelles. · La fonte blanche se distingue par une présence principale de cémentite. · La cassure d’une fonte grise à graphite lamellaire est mate et grise.

Explication

La fonte grise à graphite lamellaire présente une cassure mate et grise due aux lamelles de graphite. Les nodules sphériques ne correspondent pas à cette structure, tandis que la fonte blanche contient principalement une matrice de cémentite.

48. Pour une fonte grise, quelles propositions décrivent correctement le carbone équivalent ?

La formule du carbone équivalent soustrait le silicium et le phosphore au carbone.
Le phosphore intervient dans le calcul du carbone équivalent.
Le carbone équivalent s’écrit Ceq=C+Si+P3C_{eq}=C+\frac{Si+P}{3}.
Le carbone équivalent s’obtient en additionnant le carbone et le silicium.
Le carbone équivalent correspond à la teneur en carbone corrigée par le manganèse.

Le phosphore intervient dans le calcul du carbone équivalent. · Le carbone équivalent s’écrit $$C_{eq}=C+\frac{Si+P}{3}$$.

Explication

Le carbone équivalent est calculé par Ceq=C+Si+P3C_{eq}=C+\frac{Si+P}{3}. Il inclut donc le silicium et le phosphore; il ne se limite pas au carbone et ne fait intervenir ni une soustraction de ces éléments ni le manganèse dans la formule donnée.

49. Parmi les propriétés suivantes des fontes grises, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

Elles présentent une bonne tenue au frottement et une bonne résistance à la corrosion.
Les fontes grises présentent une bonne capacité d’amortissement des vibrations.
Elles possèdent généralement une bonne usinabilité.
Leur plage thermique d’utilisation s’étend généralement de 350 à 800 °C.
Elles présentent un retrait important lors de la solidification.

Elles présentent une bonne tenue au frottement et une bonne résistance à la corrosion. · Les fontes grises présentent une bonne capacité d’amortissement des vibrations. · Elles possèdent généralement une bonne usinabilité.

Explication

Les fontes grises amortissent bien les vibrations, s’usinent correctement et résistent convenablement au frottement et à la corrosion. Leur plage d’utilisation indiquée est de −100 à 350 °C et leur retrait à la solidification est très faible, ce qui rend les deux dernières propositions fausses.

50. Lorsqu’une fonte cesse de se graphitiser pendant son refroidissement, quelles propositions sont exactes ?

Le système évolue du diagramme stable Fe-Cgraphite vers le diagramme métastable Fe-Fe3C.
L’austénite peut ensuite se décomposer en ferrite, cémentite et/ou perlite.
La transformation peut conduire à la formation de perlite selon la composition.
La cessation de la graphitisation entraîne le passage vers le diagramme stable Fe-Cgraphite.
La décomposition de l’austénite dépend notamment de sa teneur en carbone.

Le système évolue du diagramme stable Fe-Cgraphite vers le diagramme métastable Fe-Fe3C. · L’austénite peut ensuite se décomposer en ferrite, cémentite et/ou perlite. · La transformation peut conduire à la formation de perlite selon la composition. · La décomposition de l’austénite dépend notamment de sa teneur en carbone.

Explication

L’arrêt de la graphitisation fait passer la fonte du diagramme stable Fe-Cgraphite au diagramme métastable Fe-Fe3C. L’austénite se décompose alors en ferrite, cémentite et/ou perlite selon sa teneur en carbone; le passage ne se fait donc pas vers le diagramme stable.

51. Concernant la fonte à graphite sphéroïdal, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

La morphologie sphérique réduit l’effet d’entaille du graphite.
La réduction de l’effet d’entaille améliore les propriétés mécaniques.
La résistance peut atteindre la moitié de celle de sa matrice.
Le graphite sphéroïdal limite la propagation des fissures dans la matrice.
Le graphite se présente sous forme de nodules sphériques dans la fonte.

La morphologie sphérique réduit l’effet d’entaille du graphite. · La réduction de l’effet d’entaille améliore les propriétés mécaniques. · Le graphite sphéroïdal limite la propagation des fissures dans la matrice. · Le graphite se présente sous forme de nodules sphériques dans la fonte.

Explication

Le graphite sphéroïdal forme des nodules, ce qui réduit l’effet d’entaille et limite la propagation des fissures dans la matrice. Cette morphologie améliore les propriétés mécaniques. La résistance et la ductilité peuvent atteindre environ les deux tiers de celles de la matrice.

52. Parmi les propositions suivantes concernant la fonte à graphite sphéroïdal, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

Elle conserve la capacité d’amortissement associée au graphite.
Sa ductilité reste inférieure à la moitié de celle de sa matrice.
Son usinabilité disparaît lorsque le graphite devient sphéroïdal.
Sa résistance peut atteindre environ les deux tiers de celle de la matrice.
Cette fonte conserve une bonne coulabilité grâce à la présence du graphite.

Elle conserve la capacité d’amortissement associée au graphite. · Sa résistance peut atteindre environ les deux tiers de celle de la matrice. · Cette fonte conserve une bonne coulabilité grâce à la présence du graphite.

Explication

La fonte à graphite sphéroïdal conserve la coulabilité, l’usinabilité et l’amortissement du graphite. Sa résistance et sa ductilité peuvent atteindre environ les deux tiers de celles de sa matrice; les valeurs proposées pour la ductilité et l’usinabilité sont donc erronées.

53. Les étapes de formation du graphite sphéroïdal après traitement au magnésium comprennent :

Le magnésium est ajouté au bain à une température voisine de 1450 °C.
Le silicium provoque principalement la sphéroïdisation du graphite.
Le graphite se forme avant le retard provoqué par la surfusion.
L’ajout de magnésium provoque une surfusion supérieure à 50 °C.
La croissance du graphite s’effectue par diffusion du carbone dans la matrice austénitique.

Le magnésium est ajouté au bain à une température voisine de 1450 °C. · L’ajout de magnésium provoque une surfusion supérieure à 50 °C. · La croissance du graphite s’effectue par diffusion du carbone dans la matrice austénitique.

Explication

Le magnésium est ajouté vers 1450 °C et entraîne une surfusion supérieure à 50 °C, retardant la formation du graphite. Celui-ci croît ensuite dans la matrice austénitique par diffusion du carbone et devient sphérique; le silicium favorise plutôt la graphitisation.

54. Une fonte malléable est obtenue par :

Un refroidissement rapide appliqué à une fonte grise, sans traitement thermique complémentaire.
Une solidification lente d’un acier allié suivie d’un recuit graphitisant.
Un recuit appliqué à une fonte blanche, avec une variante graphitisante ou décarburante.
Une désoxydation d’une fonte blanche réalisée directement dans le convertisseur.
Une trempe d’une fonte sphéroïdale suivie d’un revenu décarburant.

Un recuit appliqué à une fonte blanche, avec une variante graphitisante ou décarburante.

Explication

La fonte malléable provient d’une fonte blanche soumise à un recuit. Ce traitement peut être graphitisant ou décarburant; les autres procédés concernent des matériaux ou des traitements différents.

55. Concernant les familles de désignation EN 1560 des fontes :

La lettre L désigne une fonte à graphite sphéroïdal.
La lettre S désigne une fonte à graphite sphéroïdal.
Le sigle MB désigne une fonte malléable à cœur noir.
La lettre L désigne une fonte à graphite lamellaire.
La lettre V désigne une fonte à graphite vermiculaire.

La lettre S désigne une fonte à graphite sphéroïdal. · Le sigle MB désigne une fonte malléable à cœur noir. · La lettre L désigne une fonte à graphite lamellaire. · La lettre V désigne une fonte à graphite vermiculaire.

Explication

Dans la désignation EN 1560, L correspond au graphite lamellaire, S au graphite sphéroïdal, MB au cœur noir et V au graphite vermiculaire. Le graphite sphéroïdal est donc associé à S, et non à L.

56. Quelle(s) proposition(s) est(sont) exacte(s) concernant la désignation EN-GJL-150 ?

Elle désigne une fonte à graphite lamellaire.
Le sigle GJS indique une fonte à graphite lamellaire.
Cette désignation correspond à une fonte à graphite sphéroïdal.
La valeur 150 correspond à un allongement à la rupture de 150 %.
La résistance à la rupture indiquée est de 150 MPa.

Elle désigne une fonte à graphite lamellaire. · La résistance à la rupture indiquée est de 150 MPa.

Explication

EN-GJL-150 désigne une fonte à graphite lamellaire dont la résistance à la rupture est de 150 MPa. GJS correspond au graphite sphéroïdal, et la valeur 150 n’exprime pas un allongement.

57. La désignation EN-GJS-700-2 correspond à :

Une fonte à graphite lamellaire présentant 700 MPa de résistance.
Une fonte à cœur noir présentant un allongement de 2 %.
Une résistance à la rupture de 700 MPa.
Un allongement à la rupture de 2 %.
Une fonte à graphite sphéroïdal.

Une résistance à la rupture de 700 MPa. · Un allongement à la rupture de 2 %. · Une fonte à graphite sphéroïdal.

Explication

Le sigle GJS indique une fonte à graphite sphéroïdal. Les nombres 700 et 2 correspondent respectivement à une résistance à la rupture de 700 MPa et à un allongement à la rupture de 2 %.

58. Parmi les propositions suivantes concernant un acier non allié, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

Sa concentration en carbone doit être comprise entre 2 % et 4 %.
Ses éléments d’addition restent sous les limites fixées par la norme.
La définition d’acier non allié repose sur une teneur industrielle maximale de 1,5 %.
Il s’agit d’un alliage fer-carbone dont le carbone reste inférieur à 2 %.
Sa teneur industrielle en carbone atteint 1,8 %.

Ses éléments d’addition restent sous les limites fixées par la norme. · Il s’agit d’un alliage fer-carbone dont le carbone reste inférieur à 2 %.

Explication

Un acier non allié est un alliage fer-carbone dont la teneur en carbone reste inférieure à 2 %, tandis que les éléments d’addition demeurent sous les limites fixées par la norme. Industriellement, la teneur en carbone se situe généralement entre 0,05 % et 1,5 %. La valeur de 1,8 % ne correspond donc pas à la teneur industrielle habituelle, et une concentration comprise entre 2 % et 4 % dépasse la définition d’un acier non allié.

59. Concernant la teneur en carbone des aciers non alliés fabriqués industriellement :

Elle est généralement comprise entre 0,05 % et 1,5 %.
La plage industrielle est plus étroite que la limite théorique de 2 %.
La plage habituelle commence à 0,005 % de carbone.
La définition industrielle retient une teneur comprise entre 2 % et 4 %.
Une teneur industrielle de 1,8 % appartient à la plage généralement indiquée.

Elle est généralement comprise entre 0,05 % et 1,5 %. · La plage industrielle est plus étroite que la limite théorique de 2 %.

Explication

Industriellement, les aciers non alliés contiennent généralement entre 0,05 % et 1,5 % de carbone. Cette plage est donc plus étroite que la définition, qui autorise une teneur inférieure à 2 %; 1,8 % n’appartient pas à la plage industrielle habituelle.

60. L’élaboration industrielle de l’acier comprend :

Le convertisseur chargé de réaliser seul la mise à nuance finale.
La production de l’acier final directement dans le convertisseur, sans affinage.
L’affinage réalisé avant l’obtention de l’acier brut au four électrique.
La station d’affinage élimine l’oxygène dissous avant la mise à nuance.
La production d’un acier brut puis son affinage en station d’affinage.

La production d’un acier brut puis son affinage en station d’affinage.

Explication

L’élaboration de l’acier commence par la production d’un acier brut au convertisseur ou au four électrique. Cet acier peut contenir de l’oxygène dissous et subit ensuite, en station d’affinage, une mise à nuance, une désoxydation et une désulfuration afin d’atteindre la composition et la qualité finales. Le convertisseur ne réalise donc pas seul la mise à nuance, l’acier final n’est pas obtenu sans affinage et l’affinage intervient après l’acier brut. La station d’affinage assure plusieurs opérations métallurgiques et ne sert pas à couler l’acier.

61. Concernant le rôle du manganèse dans l’élaboration des aciers, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

Le manganèse transforme le soufre en oxyde de manganèse avant la solidification.
L’eutectique fer-FeS possède un bas point de fusion défavorable au travail à chaud.
Le manganèse piège le soufre sous forme de sulfure de manganèse MnS.
La formation de MnS limite la formation de sulfure de fer FeS.
Le manganèse élimine le phosphore en formant un eutectique à haut point de fusion.

L’eutectique fer-FeS possède un bas point de fusion défavorable au travail à chaud. · Le manganèse piège le soufre sous forme de sulfure de manganèse MnS. · La formation de MnS limite la formation de sulfure de fer FeS.

Explication

Le manganèse fixe le soufre sous forme de MnS et évite ainsi la formation de FeS. L’eutectique fer-FeS, à bas point de fusion, compromettrait le travail à chaud; les rôles d’oxydation et d’élimination du phosphore décrits ici ne correspondent pas au mécanisme indiqué.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 84 flashcards sur Fontes et aciers non alliés.

Quels sont les trois états de la matière selon température et pression ?

Solide, liquide et gazeux.

Comment est organisé un solide au niveau atomique ?

Un empilement compact et le plus souvent ordonné d’atomes, ions ou molécules.

Quelles sont les caractéristiques du solide en termes de volume et forme ?

Il possède un volume propre et une forme propre.

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