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Télécharger mémoire étude d’une variété de solutions solides binaires traitées par la méthode des sous réseaux de Hillert, tutoriel & rapport PDF.
Alliages et diagrammes de phases
Alliage
Un alliage est une combinaison d’un métal avec un ou plusieurs autres éléments chimiques.
Un métal pur a des caractéristiques mécaniques relativement faibles. Le fait d’ajouter d’autres éléments permet de « durcir » (augmenter les caractéristiques mécaniques).
Également, ces ajouts permettent de modifier les caractéristiques chimiques des métaux (en particulier leur comportement à la corrosion) ou d’améliorer d’autres caractéristiques (facilité de mise en œuvre : coulabilité par exemple).
Le métal principal, la plus importante partie du mélange, est appelé « métal de base » ou « base ». Les éléments ajoutés volontairement sont appelés « éléments d’alliage » (ou d’addition) et les éléments non désirés sont appelés « impuretés ».
Les éléments d’alliages sont le plus souvent des métaux, mais peuvent également être d’autres éléments chimiques : le carbone dans l’acier ou la fonte, le silicium dans l’aluminium,… etc.
Alliage homogène
Un alliage homogène peut être ordonné (les atomes de différentes natures suivent une alternance stricte) ou désordonné (les différents atomes occupent des places aléatoire (Fig- I-1)).
Alliage hétérogène
Lorsque la teneur en élément d’alliage augmente, on peut avoir formation de deux phases : une phase contenant peu d’éléments d’alliage, et une phase à forte teneur en éléments d’alliage (Fig-I-2).
Les cristallites à forte teneur sont appelées « précipités ». Les précipités sont souvent des alliages ordonnés, que l’on appelle « intermétalliques ». Les intermétalliques ainsi formés sont parfois par la suite étudiés en tant qu’alliages propres, comme un nouveau matériau, et on essaie d’en produire en tant que tel et non plus en tant que précipités.
La phase
Pour définir l’idée actuelle attachée au concept de phases, trois critères doivent être pris en compte pour définir et identifier une phase à l’intérieur d’un système..
Homogénéité de la composition :
Pour mesurer la concentration locale d’une phase, il faut procéder à la l’analyse chimique d’un certain prélèvement volumique de la substance. Il est certain qu’il faut préciser la valeur de ce volume de prélèvement si la définition d’homogénéité doit avoir un sens. En effet un volume de l’ordre de quelque Angstrom au cube isolerait l’atome, ce qui est une entité trop petite pour apprécier l’homogénéité d’un mélange. Un volume important permettrait, au contraire, des erreurs d’interprétation dans le cas de phases dispersées liées entre elles on peut donc, penser que le micron cube est une échelle intéressante de prélèvement. Pour les phases solides, il existe précisément un instrument d’analyse chimique qui analyse les diverses substances à l’intérieur du (μm)3, c’est la microsonde de casting.
Le principe de cet instrument consiste à exciter, par l’impact d’un faisceau électronique pointu, les atomes de la matière d’une cible (Fig. I-3). Environ 1 μm de matière excité participe alors à l’émission d’un spectre de rayon X, qui est analysé dans un spectrographe. Les longueurs d’ondes émises sont caractéristiques de la nature chimique des atomes et les intensités sont proportionnelles aux fractions massiques (atomiques). Cet instrument convient donc relativement bien pour vérifier l’homogénéité des concentrations chimiques dans les phases solides.
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