Métallurgie / Metallurgy

Diplômes intégrant cet élément pédagogique :

Descriptif

- Présenter les différentes étapes de l'élaboration des alliages métalliques (solidification et traitements thermiques).
- Montrer l'incidence des paramètres d'élaboration sur la structure finale du matériau en s'appuyant sur une description des concepts de thermodynamique et cinétique

1. Diffusion dans les systèmes binaires
   1.1 Force motrice - aspect macroscopique (flux - Fick)
   1.2 Aspect microscopique - cinétique - coefficients de diffusion
2  Transformations liquide-solide et solidification
   2.1 Introduction :  paramètres - procédés - structures (macro / micro)   
   2.2 Nucléation - croissance   
   2.3 Redistribution de soluté    
   2.4 Forme de l'interface  solide-liquide : front plan - cellules - dendrites
   2.5 Microstructures cellulaire et dendritique    
   2.6 Solidification eutectique    
   2.7 Solidification péritectique   
3 Transformations en phase solide et traitements thermiques
   3.1 Forces motrices - interfaces   
   3.2 Transformations par germination-croissance
   3.3 Précipitation continue (durcissement structural - alliages Al 2000)   
   3.4 Précipitation cellulaire : transformation eutectoïde    
   3.5 Transformation displacive : transformation martensitique   
   3.6 Transformation bainitique    
   3.7 Diagrammes TRC et TTT / Traitements thermiques

 

- Illustrate different aspects of the processing routes of metallic materials: solidification, heat tretament.
- Show how the processing routes can affect the microstructures relying on Thermodynamics and kinetics concepts.

1. Diffusion in binary systems
   1.1 Driving force - macroscopic description of diffusion (Fick's Law)
   1.2 Microscopic description of diffusion - Kinetics - Diffusion coefficients
2  Solidification
   2.1 Introduction    
   2.2 Nucleation - Growth
   2.3 Solute distribution
   2.4 Liquid/Solid interfaces : planar vs. cellular vs. dendritic
   2.5 Cellular and Dendritic microstructures
   2.6 Eutectic solidification   
   2.7 Peritectic solidification
3 Solid State phase Transformations
   3.1 Driving Force - interfaces   
   3.2 Nucleation/Growth phase transformation
   3.3 Continuous precipitation (precipitation hardening, e.g. Al-alloys)   
   3.4 Eutectoid transformation    
   3.5 Displacive Transformation : Martensitic Transformation   
   3.6 Bainitic Transformation
   3.7 CCT and TTT Diagrams / Heat Treatment

Pré-requis

- KAMA5M05: Introduction aux matériaux
- KAMA5M12: Cristallochimie
- KAMA5M13: Thermodynamique

 

- KAMA5M05: Introduction to Materials Sceince
- KAMA5M12: Cristallography
- KAMA5M13: Thermodynamics

Bibliographie

- [BIR 94]    J.P. Birat et M. Larrecq, "La coulée et la solidification" dans "Le livre de l'acier", éditeurs scientifiques G. Béranger, G. Henry et G. Sanz, Technique et documentation Lavoisier, Paris 1994
- [DUR 87]     F. Durand éditeur scientifique, "Solidification des alliages, du procédé à  la microstructure", Éditions de Physique, Les Ulis (France) 1987
- [FLE 74]     M.C. Flemings, "Solidification Processing", McGraw-Hill, New York (US) 1974
- [KUR 89]    W. Kurz and D.J. Fisher, "Fundamentals of solidification", Trans. Tech. Publ., Switzerland, 1989
- [LES 86-89]    G. Lesoult, "Solidification" dans Techniques de l'Ingénieur, Métallurgie M1, articles M58 (1986), M59 (1989) et M 60 (1989)
- [MAS 90]    T.B. Massalski, "Binary alloy phase diagrams", ASM International, 2nd edition (1990)
- [PHIL 98]    J. Philibert, A. Vignes, Y. Bréchet et P. Combrade, "Métallurgie, du minerai au matériau", éd. Masson, Paris 1998
- [POR 92]    D.A. Porter and K.E. Easterling, "Phase transformations in metals and alloys" 2nd edition, Chapman & Hall, London 1992
- [VER 75]    J.D. Verhoeven, "Fundamentals of physical metallurgy", John Wiley & Sons, New York (US) 1975
- [GAU 97]    M. Gà¤umann, P. Gilgien et W. Kurz, "La solidification des métaux traités par laser", Proceedins of LASERAP-3 conference, 6-10 oct.1997, Les Hauts de Marquay, France, ed. by A.B. Vannes
- [HUN 77]    J.D. Hunt, "Cellular and primary dendrite spacing" in "Solidification processing", Iron Steel Inst. Publ., (1977), 3-9
- [TAS 93]    C. Tassin, H. Bono, M. Pons, M. Durand-Charre, "Refusion superficielle de stellite F par irradiation laser - influence du procédé sur la microstructure", 4e Congrès de Génie des Procédés, Grenoble (1993)

Informations complémentaires

Lieu(x) : Grenoble - Saint-Martin d'Hères
Langue(s) : Francais