6 • Changements d’états
des alliages métalliques
170
6.2 Les transformations à l’état solide
en conditions industrielles
température donnée, inférieure à sa composition d’équilibre. Le décalage du fuseau se fait, pratiquement, avec un seul point fixe qui est la
température de transformation du métal M à l’état pur (voir figure 6.5)
et il est d’autant plus important que le refroidissement est plus rapide.
On constate, pratiquement, que le décalage peut être tel que la transformation soit reportée vers des domaines de température où elle n’est plus
possible et dès lors il subsiste en état hors équilibre, à la température
ambiante, une phase qui n’est stable qu’à plus haute température.
ᮀ L’élément d’alliage n’est pas suffisamment soluble
dans l’état initial du métal de base
Ici aussi la transformation débute avec l’apparition de la nouvelle phase p 2
constituée par le métal (M′) dans son nouvel état cristallin. La transformation débute dans un domaine de température décrit par un fuseau
qui, par rapport à l’équilibre, est déformé en fonction des conditions de
refroidissement (voir le paragraphe précédent). La nouvelle phase a
encore une composition variable du cœur (C cœur de la figure 6.6) à la surface (C surf de la figure 6.6) des grains. Pendant cette formation de la phase
p 2 la phase initiale p 1 s’est enrichie en A selon l’évolution décrite par Cp 1 ;
cet enrichissement s’arrête quand la limite de solubilité de A dans M est
atteinte (solubilité décrite par l’extrapolation de la limite de solubilité
C sol de A dans M vers les basses températures) à une température T e ′
inférieure à la température T e d’équilibre et pour une teneur C e ′ inférieure à la teneur d’équilibre. C’est à cette température T e ′ que débute
une transformation qui se décrit comme la réaction eutectoïde :
phase p 1 (M saturé en A) → phase p 2 (M′ saturée en A) + phase p 3
(la phase p 3 peut être une solution solide ou un composé défini), mais
qui ne se déroule pas à température constante (on ne lui laisse pas le
temps) et s’étale donc sur un certain intervalle de température d’autant
plus large que le refroidissement est plus rapide.
Ces modifications ont les conséquences suivantes :
– la proportion de phase p 2 (M′ avec A en solution solide) présente avant
que la transformation pseudo-eutectoïde commence à T e ′ est généralement inférieure à la proportion à l’équilibre, la constitution de l’alliage
des alliages métalliques
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6.2 Les transformations à l’état solide
en conditions industrielles
température donnée, inférieure à sa composition d’équilibre. Le décalage du fuseau se fait, pratiquement, avec un seul point fixe qui est la
température de transformation du métal M à l’état pur (voir figure 6.5)
et il est d’autant plus important que le refroidissement est plus rapide.
On constate, pratiquement, que le décalage peut être tel que la transformation soit reportée vers des domaines de température où elle n’est plus
possible et dès lors il subsiste en état hors équilibre, à la température
ambiante, une phase qui n’est stable qu’à plus haute température.
ᮀ L’élément d’alliage n’est pas suffisamment soluble
dans l’état initial du métal de base
Ici aussi la transformation débute avec l’apparition de la nouvelle phase p 2
constituée par le métal (M′) dans son nouvel état cristallin. La transformation débute dans un domaine de température décrit par un fuseau
qui, par rapport à l’équilibre, est déformé en fonction des conditions de
refroidissement (voir le paragraphe précédent). La nouvelle phase a
encore une composition variable du cœur (C cœur de la figure 6.6) à la surface (C surf de la figure 6.6) des grains. Pendant cette formation de la phase
p 2 la phase initiale p 1 s’est enrichie en A selon l’évolution décrite par Cp 1 ;
cet enrichissement s’arrête quand la limite de solubilité de A dans M est
atteinte (solubilité décrite par l’extrapolation de la limite de solubilité
C sol de A dans M vers les basses températures) à une température T e ′
inférieure à la température T e d’équilibre et pour une teneur C e ′ inférieure à la teneur d’équilibre. C’est à cette température T e ′ que débute
une transformation qui se décrit comme la réaction eutectoïde :
phase p 1 (M saturé en A) → phase p 2 (M′ saturée en A) + phase p 3
(la phase p 3 peut être une solution solide ou un composé défini), mais
qui ne se déroule pas à température constante (on ne lui laisse pas le
temps) et s’étale donc sur un certain intervalle de température d’autant
plus large que le refroidissement est plus rapide.
Ces modifications ont les conséquences suivantes :
– la proportion de phase p 2 (M′ avec A en solution solide) présente avant
que la transformation pseudo-eutectoïde commence à T e ′ est généralement inférieure à la proportion à l’équilibre, la constitution de l’alliage