5-Diagrammes de Phases - Aciers

Source: William

Callister 7th edition,

chapter 09, page

265, figure 9.4

L3-Métallurgie

L3-Métallurgie

L3-Métallurgie

L3-Métallurgie

L3-Métallurgie

L3-Métallurgie

L3-Métallurgie

L3-Métallurgie

Diagramme d’équilibre avec eutectique

L3-Métallurgie

Diagramme d’équilibre avec peritectique

L3-Métallurgie

L3-Métallurgie

L3-Métallurgie

Diagramme d’équilibre avec eutectoïde

L3-Métallurgie

T. Rouxel

Diagramme d’équilibre avec peritectoïde

T. Rouxel

Exemple: Diagramme

d’équilibre fer-carbone

L3-Métallurgie

L3-Métallurgie

L3-Métallurgie

L3-Métallurgie

L3-Métallurgie

T. Rouxel

L3-Métallurgie

L3-Métallurgie

L3-Métallurgie

L3-Métallurgie

T. Rouxel

Aciers doux

L3-Métallurgie

T. Rouxel

Aciers doux

L3-Métallurgie

L3-Métallurgie

L3-Métallurgie

T. Rouxel

Aciers perlitiques ou eutectoïdes

L3-Métallurgie

T. Rouxel

Aciers perlitiques ou eutectoïdes

L3-Métallurgie

T. Rouxel

Aciers perlitiques ou eutectoïdes

L3-Métallurgie

L3-Métallurgie

L3-Métallurgie

T. Rouxel

Aciers hypoeutectoïdes

L3-Métallurgie

T. Rouxel

Aciers hypoeutectoïdes

Hypereutectoïde

L3-Métallurgie

T. Rouxel

Aciers hypereutectoïdes

L3-Métallurgie

T. Rouxel

Aciers hypereutectoïdes

Hypereutectoïde

Aciers hypereutectoïdes Aciers hypoeutectoïdes

Aciers perlitiques

ou eutectoïdes

L3-Métallurgie

L3-Métallurgie

Chapter 09: Phase

Diagram

83 Source: William Callister 7th edition, chapter 09, page 271, figure 9.8

Binary Eutectic systems Continue …..

Chapter 09: Phase

Diagram

84

Problem:

For Pb-Sn system at 150°C, calculate relative amounts of

each phase by (a) Mass fraction (b) Volume fraction

0.6711994099

CC

CCW

n(a)Solutio

gm/cm 7.3:ρ

gm/cm 11.2:ρ:Given

αβ

1βα

3β

3α

Chapter 09: Phase

Diagram

85

Problem: Continue ….

3

3

3

3

α β

α 1 β

cm 4.52 gm/cm 7.3

gm 33

) ( v

cm 5.98 gm/cm 11.2

gm 67

) ( v

Fraction Volume (b) Solution

0.33 11 99 11 40

C C

C C W

1-0.67=0.33

Chapter 09: Phase

Diagram

86

0.434.525.98

4.52vv

vV

0.574.525.98

5.98vv

vV

Fraction Volume

βα

β

β

βα

αα

Problem: Continue ….

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T. Rouxel

« Règle » des segments inverses

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Composition et fraction

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T. Rouxel

L3-Métallurgie

T. Rouxel

Diagramme d’équilibre avec monotectique

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T. Rouxel

Diagramme d’équilibre avec synthectique

L3-Métallurgie

T. Rouxel

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L3-Métallurgie I. Alliages ferreux Traitements thermiques

Bainite. Formée par la transformation de l'austénite dans un intervalle de températures

comprises entre celle où se forme la perlite et celle où apparaît la martensite. Entre 400 et 500

C sa structure est composée d'agrégats assez grossiers de ferrite dans laquelle la cémentite a

précipité en bâtonnets ou plaquettes. Elle est nommée bainite supérieure.

Entre 300 et 400 oC elle est composée de ferrite plus ou moins en forme d'aiguilles, contenant

une cémentite très finement précipitée. C'est la bainite inférieure.

Martensite. C'est une solution sursaturée en atomes de carbone bloqués dans le fer alpha, le

réseau subit une distorsion et est le siège de tensions très élevées qui rendent ce

constituant d'autant plus dur et cassant que sa teneur en carbone est plus grande.

La martensite est généralement obtenue par une vitesse de refroidissement assez rapide,

mais variable avec la composition de l'acier. Elle se présente sous forme de structure aiguillée.

Ces aiguilles sont orientées à l'intérieur de chaque grain d'austénite suivant des directions d'un

triangle équilatéral.

Austénite. Les constituants précédents sont issus de la transformation de l'austénite. Une

transformation incomplète laisse subsister à la température ambiante de l'austénite résiduelle.

L3-Métallurgie I. Alliages ferreux Traitements thermiques

La bainite est le nom d'une microstructure de l'acier découverte en 1930 par E. S.

Davenport et Edgar Bain lors de leurs études de la décomposition isotherme de

l'austénite.

Cette phase se présente sous la forme d'un agrégat de plaquettes (ou lattes) de ferrite

et de particules de cémentite. Elle se forme lorsque le refroidissement de l'acier est

trop rapide pour obtenir la formation de perlite mais trop lent pour obtenir la formation

de martensite. C'est un constituant qui présente les mêmes phases que la perlite

(ferrite et cémentite) mais possède une structure particulièrement fine, souvent en

aiguilles, ce qui lui confère de bonnes propriétés mécaniques. Elle est dure et assez

facile à usiner.

Microstructure

de la bainite

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