Traitements mécaniques
165
Les dislocations et les défauts ponctuels créent autour d’eux une déformation
du réseau qui équivaut à une déformation élastique. Puisqu’il s’agit d’une compression, la maille cristalline au voisinage des dislocations se trouve réduite. Pour le
matériau polycristallin, ceci se manifeste par une diminution des mailles cristallines
et d’une augmentation de leur dispersion. Les deux effets sont observables par une
analyse de la structure cristalline au moyen des rayons X. Dans un diagramme
Debye-Scherrer, on observe un déplacement et un élargissement des lignes de diffraction. Les deux effets sont liés (voir TM vol. 1 et 9 pour plus de détails).
En pratique, un atelier de grenaillage ne traite qu’un nombre très restreint
d’alliages. Il suffit donc d’un équipement d’analyse aux rayons X, qui compare toujours les mêmes spectres, voire la même ligne pour déterminer le taux de compression superficielle. Pour avoir un bon signal de la région superficielle, on limite la
mesure à des angles rasants, c’est-à-dire des angles proches de π /2. Puisque le résultat d’un traitement mécanique dépend de l’angle d’impact, l’utilisation d’éprouvettes
peut considérablement fausser le résultat – une application importante est par exemple le pied des pignons d’engrenages. On a donc développé des équipements de
contrôle par QRx dédiés qui peuvent même s’intégrer dans une chaîne de fabrication.
La création de dislocation et l’élimination des dislocations mobiles qui accompagnent la déformation plastique augmentent la résistance à des déformations plastiques supplémentaires. On observe donc une augmentation de la dureté superficielle.
La mesure de la microdureté est donc aussi une méthode valable pour juger le résultat d’un traitement mécanique.
L’effet principal du grenaillage est l’augmentation de la résistance à la fatigue. Ceci
est dû à la création de contraintes compressives par déformation plastique (fig. 11.1).
11.6 RÉSUMÉ
Les traitements mécaniques ont les avantages suivants:
• simplicité de mise en œuvre et coût modeste,
• synergie d’intégration avec des traitements successifs en tant que méthode
de nettoyage,
• bon bilan écologique,
• maintien de la géométrie (sauf les arrêtes vives, qui sont réservées aux artistes de ce métier).
Il serait donc dommage que les praticiens ne les utilisent pas et préfèrent les
traitements chimiques, plus chers et plus polluants.
11.7 EXERCICES
11.7.1 Trouver la formule générale pour la distance d’accélération.
11.7.2 Trouver la vitesse d’écoulement stationnaire pour un tube de diamètre infini.
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Les dislocations et les défauts ponctuels créent autour d’eux une déformation
du réseau qui équivaut à une déformation élastique. Puisqu’il s’agit d’une compression, la maille cristalline au voisinage des dislocations se trouve réduite. Pour le
matériau polycristallin, ceci se manifeste par une diminution des mailles cristallines
et d’une augmentation de leur dispersion. Les deux effets sont observables par une
analyse de la structure cristalline au moyen des rayons X. Dans un diagramme
Debye-Scherrer, on observe un déplacement et un élargissement des lignes de diffraction. Les deux effets sont liés (voir TM vol. 1 et 9 pour plus de détails).
En pratique, un atelier de grenaillage ne traite qu’un nombre très restreint
d’alliages. Il suffit donc d’un équipement d’analyse aux rayons X, qui compare toujours les mêmes spectres, voire la même ligne pour déterminer le taux de compression superficielle. Pour avoir un bon signal de la région superficielle, on limite la
mesure à des angles rasants, c’est-à-dire des angles proches de π /2. Puisque le résultat d’un traitement mécanique dépend de l’angle d’impact, l’utilisation d’éprouvettes
peut considérablement fausser le résultat – une application importante est par exemple le pied des pignons d’engrenages. On a donc développé des équipements de
contrôle par QRx dédiés qui peuvent même s’intégrer dans une chaîne de fabrication.
La création de dislocation et l’élimination des dislocations mobiles qui accompagnent la déformation plastique augmentent la résistance à des déformations plastiques supplémentaires. On observe donc une augmentation de la dureté superficielle.
La mesure de la microdureté est donc aussi une méthode valable pour juger le résultat d’un traitement mécanique.
L’effet principal du grenaillage est l’augmentation de la résistance à la fatigue. Ceci
est dû à la création de contraintes compressives par déformation plastique (fig. 11.1).
11.6 RÉSUMÉ
Les traitements mécaniques ont les avantages suivants:
• simplicité de mise en œuvre et coût modeste,
• synergie d’intégration avec des traitements successifs en tant que méthode
de nettoyage,
• bon bilan écologique,
• maintien de la géométrie (sauf les arrêtes vives, qui sont réservées aux artistes de ce métier).
Il serait donc dommage que les praticiens ne les utilisent pas et préfèrent les
traitements chimiques, plus chers et plus polluants.
11.7 EXERCICES
11.7.1 Trouver la formule générale pour la distance d’accélération.
11.7.2 Trouver la vitesse d’écoulement stationnaire pour un tube de diamètre infini.