5 • Les alliages métalliques
118
5.1 Quelques définitions
est suffisamment lent pour qu’à chaque instant le développement du ou
des phénomènes qui se produisent soit achevé de telle sorte qu’une
remontée infinitésimale de la température entraîne une régression immédiate vers l’état antérieur.
Pour étudier ces états d’équilibre on part de l’état liquide (« fondu ») à
haute température et on examine ce qui se passe quand on refroidit
l’alliage jusqu’à la température ambiante et ceci dans les conditions
d’équilibre décrites ci-dessus.
La quantité de métal (on dit qu’elle constitue un « système ») que l’on
étudie ainsi est formée par le mélange de différents « constituants chimiques », c’est-à-dire de substances chimiquement définies. Parmi ces
constituants chimiques on compte combien sont indispensables pour
reconstituer le système (on dit que l’on dénombre les « constituants
indépendants »); ainsi, un système dans lequel apparaissent trois constituants chimiques, l’aluminium Al, l’oxygène O et l’oxyde d’aluminium
Al 2 O 3 , peut être recréé à partir de deux constituants seulement (Al + O
ou Al + Al 2 O 3 ou Al 2 O 3 + O) qui sont, de ce fait, dits indépendants. En
général le nombre de constituants indépendants est égal au nombre de
constituants chimiques diminué du nombre de réactions chimiques
pouvant intervenir entre ces derniers (dans l’exemple choisi ici on a
3 constituants Al, Al 2 O 3 , O 2 et 1 réaction : 2Al + 3/2 O 2 ↔ Al 2 O 3 ; le
nombre de constituants indépendants est donc de 3 – 1 = 2).
Un système tel que défini plus haut est constitué, à chaque instant,
d’une ou plusieurs « phases », une phase étant une substance homogène
dont les propriétés physiques et chimiques sont définies et identiques en
tout point de l’espace qu’elle occupe. Le tableau 5.1 décrit quelques situations en terme de nombre de phases.
L’état d’un système peut varier (c’est-à-dire les phases qui le constituent
peuvent changer de nature et/ou évoluer en proportion) quand on
modifie les facteurs d’équilibre que sont la composition chimique, la
pression et la température. On appelle « variables indépendantes » ces
trois facteurs. En fait, lorsque l’on s’intéresse uniquement aux métaux
on néglige la pression qui, dans la très grande majorité des cas n’a qu’une
influence négligeable et on ne considère donc que la composition chimique et la température.
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5.1 Quelques définitions
est suffisamment lent pour qu’à chaque instant le développement du ou
des phénomènes qui se produisent soit achevé de telle sorte qu’une
remontée infinitésimale de la température entraîne une régression immédiate vers l’état antérieur.
Pour étudier ces états d’équilibre on part de l’état liquide (« fondu ») à
haute température et on examine ce qui se passe quand on refroidit
l’alliage jusqu’à la température ambiante et ceci dans les conditions
d’équilibre décrites ci-dessus.
La quantité de métal (on dit qu’elle constitue un « système ») que l’on
étudie ainsi est formée par le mélange de différents « constituants chimiques », c’est-à-dire de substances chimiquement définies. Parmi ces
constituants chimiques on compte combien sont indispensables pour
reconstituer le système (on dit que l’on dénombre les « constituants
indépendants »); ainsi, un système dans lequel apparaissent trois constituants chimiques, l’aluminium Al, l’oxygène O et l’oxyde d’aluminium
Al 2 O 3 , peut être recréé à partir de deux constituants seulement (Al + O
ou Al + Al 2 O 3 ou Al 2 O 3 + O) qui sont, de ce fait, dits indépendants. En
général le nombre de constituants indépendants est égal au nombre de
constituants chimiques diminué du nombre de réactions chimiques
pouvant intervenir entre ces derniers (dans l’exemple choisi ici on a
3 constituants Al, Al 2 O 3 , O 2 et 1 réaction : 2Al + 3/2 O 2 ↔ Al 2 O 3 ; le
nombre de constituants indépendants est donc de 3 – 1 = 2).
Un système tel que défini plus haut est constitué, à chaque instant,
d’une ou plusieurs « phases », une phase étant une substance homogène
dont les propriétés physiques et chimiques sont définies et identiques en
tout point de l’espace qu’elle occupe. Le tableau 5.1 décrit quelques situations en terme de nombre de phases.
L’état d’un système peut varier (c’est-à-dire les phases qui le constituent
peuvent changer de nature et/ou évoluer en proportion) quand on
modifie les facteurs d’équilibre que sont la composition chimique, la
pression et la température. On appelle « variables indépendantes » ces
trois facteurs. En fait, lorsque l’on s’intéresse uniquement aux métaux
on néglige la pression qui, dans la très grande majorité des cas n’a qu’une
influence négligeable et on ne considère donc que la composition chimique et la température.