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

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

Français
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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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Publié le 18 août 2008
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Langue Français
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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
L
Tf
A
Tf
B
α
e
β
e
L
e
19
60
79
C
M
71
A
B
α
L
β
α+β
L
L
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)