Structures et propriétés des matériaux 2005 Ingénierie et Management de Process Université de Technologie de Belfort Montbéliard

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Examen du Supérieur Université de Technologie de Belfort Montbéliard. Sujet de Structures et propriétés des matériaux 2005. Retrouvez le corrigé Structures et propriétés des matériaux 2005 sur Bankexam.fr.

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• 2005

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• Publié par: bankexam
• Publié le: 18 août 2008
• Nombre de lectures: 27
• Langue: Français

Extrait

1

Durée : 2 heures

Documents autorisés : 1 feuille A4 manuscrite, recto verso avec nom et prénom

EXERCICE I (3 points)

Tracer, dans la structure cubique (voir page 3), les plans et directions cristallographiques

suivants :

a)

(212) ; (113) ; (002) ; (210)

[111] ; [011] ; [212] ; [121]

b)

Les directions suivantes appartiennent elles au plan (213) ?

[211] ; [031] ; [111] ; [302]

On indexera bien les plans et directions tracés sur les structures fournies.

EXERCICE II (2 points)

Tracer, dans la maille hexagonale (voir page 4), les plans et directions suivants :

a)

(10.0) et (11.0)

b)

[11.1] et [01.0]

On passera bien sûr par la notation à 4 indices (à détailler sur la copie au moins pour 1

direction et 1 plan).

EXERCICE III (2 points)

Quelle serait la stoechiométrie d’un alliage Fe-C (CFC) si tous les sites octaédriques étaient

occupés par des atomes de carbone ?

Quelle serait alors la valeur du paramètre de maille de cet alliage ?

On donne : r

Fe

α

=0,126 nm; r

C

= 0,077 nm

EXERCICE IV (2 points)

On applique une contrainte de traction à un monocristal d’argent dans une direction [001]. Si

un glissement se produit dans un plan (111) suivant une direction [101] lorsqu’une contrainte

de 1,1 MPa est appliquée, calculez la contrainte de cission critique de glissement.

EXAMEN FINAL MA 43

2

EXERCICE V (4 points)

Un monocristal de cuivre (CFC) possède une contrainte de cission critique

τ

c

= 0,65 MPa.

Calculer la limite élastique du cuivre si la force est appliquée suivant une direction [121].

Aide des professeurs extrêmement sympathiques : on rappelle qu’il sera nécessaire de

considérer 4 plans de glissement de la famille {111} chacun possédant 3 directions de

glissement du type <110>. Un total de 12 systèmes de glissement sera donc obtenu.

EXERCICE VI (+3 points bonus : s’il vous reste du temps) :

Calculer l’axe de traction F [xyz] qui permet de minimiser la limite élastique dans un CFC

(c'est-à-dire obtenir un cos

φ

cos

λ

=0,5). On prendra

φ

=

λ

= 45 °. On considérera le système de

glissement (111) / [101] , avec F [xyz] appartenant au même plan.

EXERCICE VII (3 points)

Soit un alliage de composition moyenne C

M

(voir diagramme pages 5), de masse totale 1 g.

Cet alliage est chauffé de telle manière qu’il est complètement liquide, puis on le refroidit

extrêmement lentement.

a) Calculer la masse totale de

β

Τ

à la température T = T

E

-

ε

b) Calculer la masse de

β

proeutectique

β

pr

c) Calculer la masse de

β

eutectique

β

E

d) Vérifier que vos calculs sont exacts en montrant que l’on obtient bien :

β

T

=

β

pr

+

β

E

.

e) Donner,

schématiquement,

les

microstructures

obtenues

à

chaque

étape

importantes du refroidissement

EXERCICE VIII (4 points)

Les micrographies (voir page 6) présentent de structures des aciers et des fontes.

Déterminer les structures en précisant les phases présentes.

3

Nom :

Prénom :

EXERCICE I

b

a

c

b

a

c

b

a

c

b

a

c

b

a

c

b

a

c

b

a

c

b

a

c

A rendre avec votre copie

4

Nom :

Prénom :

EXERCICE II

a

1

a

3

a

2

z

a

1

a

3

a

2

z

a

1

a

3

a

2

z

a

1

a

3

a

2

z

a

1

a

3

a

2

z

a

1

a

3

a

2

z

a

1

a

3

a

2

z

a

1

a

3

a

2

z

A rendre avec votre copie

5

Nom :

Prénom :

EXERCICE VII

A

B

α

L

β

α+β

L

+α

L

+β

T°

Tf

A

Tf

B

α

e

β

e

L

e

19

60

79

C

M

71

A

B

α

L

β

α+β

L

+α

L

+β

T°

Tf

A

Tf

B

α

e

β

e

L

e

19

60

79

C

M

71

A rendre avec votre copie

% wt

6

Nom :

Prénom :

EXERCICE VIII

A rendre avec votre copie

a)

b)

c)

d)