Jean-Eric Masse, Laurent Barrallier, Sébastien Jégou, Jean-Patrick Goulmy
Les matériaux jouent un rôle clef dans la
conception, la réalisation et l'utilisation des produits manufacturés. Ce cours
vise à faire acquérir aux élèves ingénieurs les compétences indispensables dans
le domaine des matériaux, préférentiellement les matériaux dits "de
structure", c'est-à-dire utilisés pour leurs propriétés mécaniques.
UE MATI
À l’issue de sa formation, l’ingénieur A&M sera capable, en ce qui concerne les disciplines des matériaux, de décrire et prévoir la microstructure d’un matériau dans des conditions d’équilibre et hors-équilibre thermodynamique, et en particulier :
· Interpréter et exploiter les principaux diagrammes de transformations (équilibre, TTT, TRC, …).
· Décrire les principaux phénomènes à l’origine des transformations microstructurales (germination, diffusion, précipitation, solidification, …).
À l’issue de sa formation, l’ingénieur A&M sera capable, en ce qui concerne les disciplines des matériaux, d’identifier les mécanismes physiques qui gouvernent le comportement thermomécanique et l’endommagement des matériaux et choisir des modèles de comportement appropriés, et en particulier :
· Décrire et identifier les mécanismes physiques qui gouvernent le comportement mécanique des différentes familles de matériaux en fonction des sollicitations appliquées (modes de déformation, écrouissage/adoucissement, …).
· Décrire et identifier les mécanismes physiques qui conduisent à la ruine d’un matériau en fonction des sollicitations appliquées (fatigue, fluage, relaxation, vieillissement physique, dégradation chimique …).
À l’issue de sa formation, l’ingénieur A&M sera capable, en ce qui concerne les disciplines des matériaux, de choisir une technique de caractérisation mécanique ou microstructurale adaptée au matériau afin d’expliquer son comportement macroscopique, et en particulier :
· Manipuler des techniques de caractérisation ainsi que les techniques de préparation correspondantes.
· Analyser les résultats obtenus à partir d’une technique de caractérisation.
À l’issue de sa formation, l’ingénieur A&M sera capable, en ce qui concerne les disciplines des matériaux, de proposer une séquence de traitements permettant de modifier de façon contrôlée les propriétés mécaniques d’une pièce afin de faciliter sa fabrication et/ou respecter un cahier des charges, et en particulier :
· Citer les différents traitements (traitements thermiques, traitements de surface, traitements thermomécaniques) tout en rappelant leurs objectifs.
· Décrire le principe fondamental des principaux traitements.
· Choisir de façon justifiée un type de traitement adapté à un cahier des charges.
· Sélectionner les conditions de traitement en s’appuyant sur les diagrammes de transformations appropriés.
· Expliquer l’évolution des caractéristiques mécaniques obtenues.
Comportement des matériaux (écrouissage, adoucissement, effet de la température, restauration, recristallisation, effet visqueux, calibration de modèle).
Endommagement des matériaux (mécanique de la rupture, fatigue, corrosion, fluage).
Traitements des matériaux (thermiques, mécaniques, thermomécaniques, de surface).
Des matériaux 3ème édition, J.P. Baïlon, J.M. Dorlot, Presses internationales polytechniques, 2000
Précis de métallurgie - Édition 2005, J. Barralis, G. Maeder, Précis Afnor-Nathan, 2005
Matériaux - 4ème édition - Tome 1 Propriétés, applications et conception, M. F. Ashby, D. R. H. Jones, Collection Sciences Sup, Dunod, 2013
Cours magistraux (24h), séances
d'exercices dirigés (12h) et de travaux pratiques (8h)