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Séance de cours

Alliages d'aluminium: Microstructures et propriétés mécaniques

Dans cours

MSE-234: Comportement mécanique des matériaux

Ce cours est une introduction au comportement mécanique, à l'élaboration, à la structure et au cycle de vie des grandes classes de matériaux de structure (métaux, polymères, céramiques et composites) ...

Description

Cette séance de cours traite de l'impact de l'augmentation des prix du pétrole sur la consommation d'aluminium et d'acier, l'extraction de l'aluminium et les propriétés mécaniques du silicium dans les alliages. Il couvre également les besoins en énergie pour la production d'aluminium, les mécanismes de durcissement des métaux et la classification des alliages d'aluminium en fonction de leurs principaux éléments d'alliage.

Enseignant·e·s (3)

Andreas Mortensen

Andreas Mortensen is currently Professor and Director of the Institute of Materials at the Swiss Federal Institute of Technology in Lausanne (EPFL), where he heads the Laboratory for Mechanical Metallurgy. He joined the faculty of EPFL 1997 after ten years, from 1986 to 1996, as a member of the faculty of the Department of Materials Science and Engineering at the Massachusetts Institute of Technology, where he held the successive titles of ALCOA Assistant Professor, Associate Professor, and Professor. His research is focussed on the processing, microstructural development and mechanical behavior of advanced metallic materials with particular focus on metal matrix composites and metal foams, on infiltration processing and capillarity, and on damage and fracture in metallic materials. He is author or co-author of two monographs, around one hundred and eighty scientific or technical publications and twelve patents. Born in San Francisco in 1957, of dual (Danish and US) nationality, Andreas Mortensen graduated in 1980 from the Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris with a Diplôme dIngénieur Civil, and earned his Ph.D. in the Department of Materials Science and Engineering at MIT in 1986. Besides his academic employment, he was a postdoctoral researcher at Nippon Steel during part of 1986, and was invited professor at the Ecole des Mines in Paris during the academic year 1995 to 1996. He is a member of the editorial committee of International Materials Reviews and has co-edited four books. He is a Fellow of ASM, a recipient of the Howe Medal and the Grossman Award of the American Society of Metals, was awarded the Péchiney Prize by the French Academy of Sciences and the Res Metallica Chair from the Katholieke Universiteit Leuven, received three EPFL teaching awards, is one of ISIs Highly Cited authors for Materials Science since 2002 and was awarded an ERC advanced grant in 2012.

David Hernandez Escobar

Julie Nathalie S Gheysen

Source officielle

Proximité ontologique

Génie chimique

Science des matériaux: Alliage

Concepts associés (26)

Aluminium alloy

An aluminium alloy (or aluminum alloy; see spelling differences) is an alloy in which aluminium (Al) is the predominant metal. The typical alloying elements are copper, magnesium, manganese, silicon, tin, nickel and zinc. There are two principal classifications, namely casting alloys and wrought alloys, both of which are further subdivided into the categories heat-treatable and non-heat-treatable. About 85% of aluminium is used for wrought products, for example rolled plate, foils and extrusions.

Durcissement structural

Le durcissement structural est comme son nom l'indique un procédé permettant de durcir un alliage de métaux. Il nécessite un alliage métastable, dont la forme stable à température ambiante est un composé intermétallique constitué de deux phases différentes. Un recuit à l'intérieur du nez du diagramme TTT entraîne la germination de précipités de différentes nouvelles phases plus ou moins stables. Ces précipités, qu'ils soient cohérents ou incohérents avec la phase principale constituent des obstacles sur le chemin des dislocations ce qui augmente la dureté ainsi que les propriétés en traction du matériau.

Écrouissage

droite|vignette|Laminage : l'amincissement provoque un durcissement du métal. Lécrouissage d'un métal est le durcissement d'un métal ductile sous l'effet de sa déformation plastique (déformation permanente). Ce mécanisme de durcissement explique en grande partie les différences de tenues et résistance entre les pièces métalliques obtenues par corroyage (c'est-à-dire par déformation plastique : laminage, tréfilage, forgeage) et les pièces de fonderie (simplement coulées dans un moule).

Hardening (metallurgy)

Hardening is a metallurgical metalworking process used to increase the hardness of a metal. The hardness of a metal is directly proportional to the uniaxial yield stress at the location of the imposed strain. A harder metal will have a higher resistance to plastic deformation than a less hard metal. The five hardening processes are: The Hall–Petch method, or grain boundary strengthening, is to obtain small grains. Smaller grains increases the likelihood of dislocations running into grain boundaries after shorter distances, which are very strong dislocation barriers.

Superalliage

Un superalliage ou alliage à haute performance est un alliage métallique présentant une excellente résistance mécanique et une bonne résistance au fluage à haute température (typiquement sa température de fusion), une bonne stabilité surfacique ainsi qu'une bonne résistance à la corrosion et à l'oxydation. Les superalliages présentent typiquement une structure cristalline cubique à faces centrées de type austénitique. Les éléments d'alliages à la base d'un superalliage sont le plus souvent le nickel, le cobalt et le fer, mais aussi le titane et l'aluminium.

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Séances de cours associées (31)

Fondamentaux de la métallurgie

Couvre les fondamentaux de la métallurgie, y compris les réserves mondiales de métaux, les processus de façonnage, les traitements thermiques et les propriétés de l'acier.

Procédés métallurgiques: durcissement et maturation

Explore les processus de durcissement métallurgique et l'évolution de la microstructure dans les métaux et alliages grâce au traitement thermique.

L'endurcissement des précipitations dans les alliages

Explore le durcissement des précipitations dans les alliages, en mettant l'accent sur le contrôle de la cinétique des précipitations et le rôle des dislocations dans les mécanismes de renforcement.

Alliages métalliques: Mécanismes de durcissement

Explore les modes de durcissement des alliages métalliques et leurs implications industrielles, en mettant l'accent sur les effets des dislocations et de la taille des grains.

Transformations de phase dans les alliages

Explore les transformations de phase dans les métaux et les alliages, en discutant de la cinétique, du durcissement structurel et des obstacles de mouvement de dislocation.

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Concepts associés (26)

Aluminium alloy

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Écrouissage

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Superalliage

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