4 • Les propriétés
mécaniques des métaux…
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4.2 Le durcissement des métaux
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
Il y a donc compétition entre les deux effets de telle sorte que la vitesse
de croissance des grains, nulle à la température T E (ΔT = T E – T = 0)
croît quand ΔT = T E – T augmente (T < T E ), passe par un maximum
pour décroître et tendre vers 0 ensuite quand la température T devient
trop basse.
Par ailleurs, avec le temps, la sursaturation diminue (par suite de la précipitation) entraînant une baisse de la vitesse de croissance. Si, à température constante, on appelle f la fraction de soluté en sursaturation déjà
précipitée, on montre qu’au cours du temps elle évolue approximativement selon une loi de la forme :
f = 1 – exp[– (kt)
n ]
n pouvant varier de 2/3 à 3 environ selon la géométrie et le nombre des
précipités.
La croissance est facilitée par la présence de joints de grains ce qui permet un développement plus rapide de la précipitation intergranulaire au
détriment de la précipitation intragranulaire.
Enfin, il faut noter que la croissance d’un précipité cohérent peut faire
cesser la cohérence.
■ La coalescence
Après une croissance importante et prolongée, on peut constater que les
particules évoluent vers une forme plus proche de la sphère mais que
simultanément le nombre total de particules diminue tandis que le
volume des grosses particules continue à augmenter (avec disparition des
plus petites) : l’ensemble constitue la coalescence. Celle-ci est due à
deux faits :
– l’état d’équilibre de la surface d’une particule serait atteint lorsque son
rayon de courbure serait infiniment grand. Dans ces conditions les
formes des particules évoluent en faisant disparaître les « aspérités » à
faible rayon de courbure pendant que s’engraissent les zones à fort
rayon de courbure (Il y a donc « globulisation »);
– dans le métal solvant, la concentration d’équilibre en soluté est plus
élevée au voisinage d’une petite particule qu’au voisinage d’une grosse
particule. Ce fait est quantifié par la loi de GIBBS-THOMSON :
mécaniques des métaux…
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4.2 Le durcissement des métaux
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
Il y a donc compétition entre les deux effets de telle sorte que la vitesse
de croissance des grains, nulle à la température T E (ΔT = T E – T = 0)
croît quand ΔT = T E – T augmente (T < T E ), passe par un maximum
pour décroître et tendre vers 0 ensuite quand la température T devient
trop basse.
Par ailleurs, avec le temps, la sursaturation diminue (par suite de la précipitation) entraînant une baisse de la vitesse de croissance. Si, à température constante, on appelle f la fraction de soluté en sursaturation déjà
précipitée, on montre qu’au cours du temps elle évolue approximativement selon une loi de la forme :
f = 1 – exp[– (kt)
n ]
n pouvant varier de 2/3 à 3 environ selon la géométrie et le nombre des
précipités.
La croissance est facilitée par la présence de joints de grains ce qui permet un développement plus rapide de la précipitation intergranulaire au
détriment de la précipitation intragranulaire.
Enfin, il faut noter que la croissance d’un précipité cohérent peut faire
cesser la cohérence.
■ La coalescence
Après une croissance importante et prolongée, on peut constater que les
particules évoluent vers une forme plus proche de la sphère mais que
simultanément le nombre total de particules diminue tandis que le
volume des grosses particules continue à augmenter (avec disparition des
plus petites) : l’ensemble constitue la coalescence. Celle-ci est due à
deux faits :
– l’état d’équilibre de la surface d’une particule serait atteint lorsque son
rayon de courbure serait infiniment grand. Dans ces conditions les
formes des particules évoluent en faisant disparaître les « aspérités » à
faible rayon de courbure pendant que s’engraissent les zones à fort
rayon de courbure (Il y a donc « globulisation »);
– dans le métal solvant, la concentration d’équilibre en soluté est plus
élevée au voisinage d’une petite particule qu’au voisinage d’une grosse
particule. Ce fait est quantifié par la loi de GIBBS-THOMSON :