Fiche de révision : Propriétés et traitements des métaux

📋 Plan du Cours

1. Propriétés mécaniques des métaux
2. Propriétés physiques et de moulage
3. Pointage et perçage des métaux
4. Traitements thermiques généraux
5. Recuit trempe et revenu

📖 1. Propriétés mécaniques des métaux

🔑 Notions clés & Définitions

• Malléabilité : Capacité d’un métal à être réduit en feuille fine par martelage ou laminage, et l’or est particulièrement malléable.
• Ductilité : Capacité d’un métal à être étiré en fil de faible section par le passage dans une filière, et l’or est particulièrement ductile.
• Ténacité : Résistance d’un corps à la rupture sous un effort de déformation lente, notamment en compression ou en flexion.
• Élasticité : Capacité d’un métal à reprendre sa forme initiale après une déformation.
• Dureté : Résistance d’un métal à la pénétration d’un autre corps, à la rayure ou à l’entame.

💡 Astuce mémo

Malléabilité = feuille, ductilité = fil : deux déformations, deux formes.

📖 2. Propriétés physiques et de moulage

🔑 Notions clés & Définitions

• Résilience : Résistance d’un corps aux chocs et aux efforts brusques, contrairement à la fragilité.
• Fusibilité : Capacité d’un métal à passer de l’état solide à l’état liquide sous l’action d’une grande chaleur, à son point de fusion.
• Coulabilité : Capacité d’un métal à épouser la forme d’un moule après sa fusion.
• Conductibilité : Capacité d’un métal à être plus ou moins traversé par la chaleur ou l’électricité, et l’or est conducteur.
• Soudabilité : Capacité d’un métal à se souder par simple contact chauffé à haute température sans apport d’un autre métal, propriété particulièrement présente chez les métaux précieux comme le platine.
• Homogénéité : Répartition régulière des éléments constituants dans la masse d’un métal, contrairement à l’hétérogénéité.

💡 Astuce mémo

Fusion → coulabilité dans le moule ; solidification → forme obtenue.

📖 3. Pointage et perçage des métaux

★ À maîtriser

• Le pointage précède le perçage afin de marquer l’emplacement du trou.

• Le fraisage crée un petit cône qui centre le foret et amorce le perçage pour éviter le dérapage ; la tenue est horizontale et le pouce de l’autre main guide la fraise.

• Le perçage exécute des trous cylindriques avec des forets dont les rainures servent de surfaces d’attaque et évacuent les copeaux.

📌 Un agent lubrifiant est ajouté sur la pointe du foret pour éviter de chauffer la pièce et d’émousser le foret, et la tenue du foret doit être perpendiculaire à la surface de la pièce.

Compléments

• L’outillage de perçage comprend:

  • un moteur suspendu
  • une pièce à main
  • une pièce à main automatique
  • des fraises
  • des forets

• Un échauffement anormal peut provoquer:

  • un bourrage sur le bord d’attaque
  • des bavures à la sortie
  • une surface rugueuse

💡 Astuce mémo

Pointer → fraiser → percer : centrer avant de traverser.

📖 4. Traitements thermiques généraux

🔑 Notions clés & Définitions

• Traitement thermique : Processus contrôlé qui modifie la microstructure des métaux ou des alliages afin d’améliorer la durée de vie d’un composant.

★ À maîtriser

• Les traitements thermiques peuvent augmenter:
  • la dureté de surface
  • la résistance à la température
  • la ductilité
  • la résistance

Compléments

• Les traitements thermiques reposent sur un chauffage contrôlé, éventuellement un maintien, puis un refroidissement dont la vitesse influence les propriétés finales.

💡 Astuce mémo

Chauffage contrôlé → microstructure modifiée → propriétés adaptées.

📖 5. Recuit trempe et revenu

★ À maîtriser

• Le recuit régénère les caractéristiques mécaniques initiales d’un métal ou d’un alliage après une influence prolongée de la température.

• 🔄 Le recuit de l’acier suit ces étapes:

  1. Élever la température jusqu’au point de transformation de phase
  2. Refroidir lentement
  3. Obtenir un état d’adoucissement maximal favorable à l’usinage

• La trempe durcit le métal ; l’acier trempé devient très dur mais peu ductile et peut subir une trempe locale limitée à une partie de la pièce.

• Le revenu est un chauffage plus ou moins prolongé réalisé après la trempe, qui adoucit l’acier et diminue sa fragilité en ajustant ses caractéristiques de résistance et de ductilité.

Compléments

• Pour les métaux non ferreux, le recuit consiste à chauffer jusqu’au point de transformation puis à refroidir plus ou moins rapidement.

💡 Astuce mémo

Recuit adoucit, trempe durcit, revenu rééquilibre dureté et ductilité.

📊 Tableaux de synthèse

Effets des principaux traitements thermiques