2 • Le comportement
mécanique d’un métal
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2.1 La déformation élastique
l’action d’une force de traction extérieure, les atomes s’écartent dans la
direction de cette dernière. Comme nous l’avons déjà vu au chapitre 1, il
apparaît de ce fait une réaction qui tend à les rapprocher et qui équilibre
l’effort extérieur par le jeu des forces de liaison (voir figure 2.1 qui rappelle la figure 1.2). Ce mouvement des atomes génère la déformation
qui se traduit ici par un allongement dans le sens de la force exercée.
Le comportement élastique des métaux est généralement linéaire, c’està-dire que les déformations sont proportionnelles aux efforts appliqués
ce que traduit la loi de Hooke qui relie :
– l’allongement relatif Δl/l 0 (rapport de l’allongement Δl à la longueur l 0
de la base de mesure);
– l’effort unitaire F/S 0 (rapport de l’effort appliqué F à la section initiale S 0
du métal qui subit cet effort).
Cette loi s’écrit :
Δl/l 0 = K × (F/S 0 )
mais on préfère écrire que K = 1/E et donc :
Δl/l 0 = (F/S 0 )/E
en appelant E « module d’élasticité ». Expérimentalement on constate que
la valeur de ce module atteint les valeurs suivantes (d’après Smithells) :
L’examen de la figure 2.1 montre aussi que lorsque les efforts appliqués
et les déformations en traction croissent beaucoup (dans la mesure du
pour l’aluminium
70 700 N/mm
2
pour le cuivre
129 800 N/mm
2
pour le fer
211 400 N/mm
2
pour le magnésium
44 700 N/mm
2
pour le nickel
219 200 N/mm
2
pour le titane
120 200 N/mm
2