5 • Les alliages métalliques
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5.3 Les alliages binaires
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
■ Formation d’un composé défini
Le métal M et l’élément A peuvent former un composé défini de formule A x M y . Si ce composé défini fond sans se décomposer, le diagramme d’équilibre présente alors un liquidus avec un maximum relatif
pour la composition correspondante. En ce point le solidus est confondu
avec le liquidus puisqu’un composé défini fond à une température constante. Le diagramme d’équilibre du système M + A peut être alors
décomposé en deux « sous-diagrammes », l’un décrivant le diagramme
d’équilibre M/A x M y l’autre le diagramme d’équilibre A x M y /A.
■ Changement de structure cristalline d’un métal formant l’alliage
Lorsqu’un métal M constitutif d’un alliage subit une transformation allotropique (voir § 1.4) lors des variations de température comme cela est le
cas, par exemple, pour le cobalt, le fer et le titane, le changement correspondant d’état cristallin se fait uniquement au sein des cristaux de l’alliage
qui sont constitués par la solution solide de l’élément d’alliage A dans le
métal M.
Il apparaît alors une nouvelle phase qui est une solution solide de A dans
le métal M′ cristallisé selon sa nouvelle structure. Deux situations peuvent alors se manifester :
– si la solubilité de A dans cette nouvelle phase est suffisante, la transformation peut se poursuivre jusqu’à disparition de la solution solide de A
dans M. Le nombre de phases ne dépassant pas 2 la transformation se
déroule dans un intervalle de température et le domaine de transformation (domaine de coexistence des deux solutions solides) prend la
forme d’un fuseau;
– si la solubilité de A dans cette nouvelle phase est insuffisante une phase
riche en A doit précipiter (sous forme de solution solide de M dans A
ou de composé défini A x M y une de ces 2 phases pouvant déjà exister
au sein de l’alliage si celui-ci a subi une transformation eutectique ou
péritectique). Le processus commence par la formation de grains de solution solide de A dans M′ (avec une teneur inférieure à celle de l’alliage)
avec rejet de l’excédent de A dans la solution solide de A dans M et ceci
jusqu’à ce que cette dernière phase soit saturée. Dans les zones en voie
de transformation, une nouvelle phase riche en A doit alors commen-
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5.3 Les alliages binaires
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
■ Formation d’un composé défini
Le métal M et l’élément A peuvent former un composé défini de formule A x M y . Si ce composé défini fond sans se décomposer, le diagramme d’équilibre présente alors un liquidus avec un maximum relatif
pour la composition correspondante. En ce point le solidus est confondu
avec le liquidus puisqu’un composé défini fond à une température constante. Le diagramme d’équilibre du système M + A peut être alors
décomposé en deux « sous-diagrammes », l’un décrivant le diagramme
d’équilibre M/A x M y l’autre le diagramme d’équilibre A x M y /A.
■ Changement de structure cristalline d’un métal formant l’alliage
Lorsqu’un métal M constitutif d’un alliage subit une transformation allotropique (voir § 1.4) lors des variations de température comme cela est le
cas, par exemple, pour le cobalt, le fer et le titane, le changement correspondant d’état cristallin se fait uniquement au sein des cristaux de l’alliage
qui sont constitués par la solution solide de l’élément d’alliage A dans le
métal M.
Il apparaît alors une nouvelle phase qui est une solution solide de A dans
le métal M′ cristallisé selon sa nouvelle structure. Deux situations peuvent alors se manifester :
– si la solubilité de A dans cette nouvelle phase est suffisante, la transformation peut se poursuivre jusqu’à disparition de la solution solide de A
dans M. Le nombre de phases ne dépassant pas 2 la transformation se
déroule dans un intervalle de température et le domaine de transformation (domaine de coexistence des deux solutions solides) prend la
forme d’un fuseau;
– si la solubilité de A dans cette nouvelle phase est insuffisante une phase
riche en A doit précipiter (sous forme de solution solide de M dans A
ou de composé défini A x M y une de ces 2 phases pouvant déjà exister
au sein de l’alliage si celui-ci a subi une transformation eutectique ou
péritectique). Le processus commence par la formation de grains de solution solide de A dans M′ (avec une teneur inférieure à celle de l’alliage)
avec rejet de l’excédent de A dans la solution solide de A dans M et ceci
jusqu’à ce que cette dernière phase soit saturée. Dans les zones en voie
de transformation, une nouvelle phase riche en A doit alors commen-