TP Metal [PDF]

Zitiervorschau

UNIVERSITE CADI AYYAD ECOLE SUPERIEURE DE TECHNOLOGIE -SAFI-

Département Génie Industriel et Maintenance Electromécanique

Compte rendu du TP Essais mécaniques & métallurgiques

Réalisé par :     

ELHAMMOUMI Karima AMIMI Zahira ECHARRAFI Khadija BELHADDAR Maryam BOUZID Youssef

Encadré par :  Mr A.ELHACHADI  Mr K.LFARAKH

Année universitaire : 2011/2012

EST-SAFI

Rapport de TP

GIM-Electromécanique

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GIM-Electromécanique

Objectif : Le but de l’essai de flexion dans notre cas, est la détermination du module d’élasticité E (ou module de Young) pour des matériaux durs.

Principe : La méthode de flexion en trois points est un essai mécanique classique sur des éprouvettes normalisées. Elle représente le cas d’une poutre posée sur deux appuis simples et soumise à un effort F concentré appliqué au milieu de la poutre avec un contact simple.

F h b L Détermination du module de Young : Le travail demandé consiste à déterminer le module de Young de deux éprouvettes sachant que :

F=K*ΔL

K : raideur du matériau F : effort ΔL : allongement

K=48*E*

𝐼 𝐿3

E: module de Young I : moment d’inertie L: distance entre les deux appuis H : épaisseur de l’éprouvette b : largeur de l’éprouvette

I= Rapport de TP

𝑏∗ℎ3 12 3

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GIM-Electromécanique

POUR UNE EPROUVETTE D’ALUMINIUM F 0 5 10 15 20

ΔL1 0 17 32 48 62

ΔL2 0 6 25 43 61

ΔL3 0 8 30 43 62

ΔLmoyen 0 10.33 29 44.66 61.66

Tracé de la courbe F=f(ΔLmoyen)

aluminium 25 20

F

15 Series1

10 5 0 0

10.33

29

44.66

61.66

Détermination de la pente K : I=

𝑏∗ℎ3 12

15∗303

=

12

I=33750 On a K=2.21 𝑰

K= 48*E*𝑳𝟑

->

E=

𝑲∗𝑳𝟑 𝟒𝟖∗𝑰

E=274.66 Ca indique que l’éprouvette utilisée est d’Alumine - fritté

Rapport de TP

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GIM-Electromécanique

POUR UNE EPROUVETTE DE FER F 0 5 10 15 20

ΔL1 0 9 13 19 24

ΔL2 0 4 9 14 19

ΔL3 0 6 7 10 12

ΔLmoyen 0 6.33 9.66 14.33 18.33

Tracé de la courbe F=f(ΔLmoyen)

FER 25

20

F

15

10

5

0 0

6.33

9.66

14.33

18.33

Détermination de la pente K : I=

𝑏∗ℎ3 12

15∗303

=

12

I=33750 On a K=1.266 𝑰

K= 48*E*𝑳𝟑

->

E=

𝑲∗𝑳𝟑 𝟒𝟖∗𝑰

E=168.8 Ca indique que l’éprouvette utilisée est d’Acier -17-4,PH

Rapport de TP

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Rapport de TP

GIM-Electromécanique

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GIM-Electromécanique

Objectif : L’essai le plus courant permettant de déterminer le comportement mécanique d’un matériau est l’essai de traction. Parmi ses caractéristiques le module de Young.

Principe : L’essai consiste à soumettre une éprouvette normalisée à un effort de traction en vue de tracer le diagramme de traction.

La limite d’élasticité Rc donne la valeur de contrainte nominale à partir de laquelle le matériau commence à se déformer plastiquement. Comme la déformation plastique apparait souvent progressivement, la limite d’élasticité est difficile à détérminer avec précision et on adopte en général une limite conventionnelle d’élasticité R0.2 qui est la contrainte nominale correspondante à une déformation permanente de 0.2%.

La résistance à la rupture Rm est définie par la contrainte nominale maximale supportée par l’éprouvette.

La déformation à la rupture ƐR qui correspond à la déformation plastique nominale à la rupture en traction de l’éprouvette. La valeur de la déformation à la rupture ƐR représente une des grandeurs caractéristiques de la ductilité.

L’allongement à la rupture A, mesure la capacité d’un matériau à s’allonger sous charge avant sa rupture, propriété intéressante dans certaines applications Parmi ces caractéristiques mécaniques, la limite d’élasticité Rc joue un rôle très important, car elle détermine la contrainte limite qu’il ne faut pas dépasser si l’on veut éviter d’induire des déformations permanentes dans une pièce en service.

Détermination du module de Young : Le travail demandé consiste à détérminer le module de Young de trois éprouvettes et identifier le matériau en utilisant les tableaux référentiels.

F=K*ΔL K : raideur du matériau F : effort ΔL : allongement Dans le domaine élastique la loi de Hooke s’écrit :

б=E*Ɛ

ΔL avec Ɛ= 𝐿 déformation ou allongement relatif Rapport de TP

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GIM-Electromécanique

E: module de Young

Б : la contrainte

б=

D’autre part :

𝐹 𝑆

S : la surface de l’éprouvette ΔL

D’où :

F=E*S* 𝐿

Eprouvette N°1 F 0 5 10 15 20

ΔL1 0 1 4 5 7

ΔL2 0 2 4 5 7

ΔL3 0 2 4 6 7

ΔLmoyen 0 1.66 4 5.33 7

Le tracé : 25

20

15 Series1 10

5

0 0

1.66

4

5.33

7

K=0.367 E=

𝐹∗𝐿 𝑆∗𝛥𝐿

= 3.01

Ca indique que l’éprouvette est d’Acrylique moulée

Rapport de TP

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GIM-Electromécanique

Eprouvette N°2 F 0 5 10 15 20

ΔL1 0 1 1.5 2 3

ΔL2 0 2 4 4.5 5

ΔL3 0 2.5 3.5 4 5

ΔLmoyen 0 1.83 3 3.5 4.33

Le tracé : 25

20

15 Series1

10

5

0 0

1.83

3

3.5

4.33

K=0.166 E=

𝐹∗𝐿 𝑆∗𝛥𝐿

= 72

Ca indique que l’éprouvette est d’ alluminium alliage 7075-T6 Eprouvette N°3 F 0 5 10 15 20

Rapport de TP

ΔL1 0 4 8 14 19

ΔL2 0 3 9 14 20

ΔL3 0 3.5 9 14 18.5

ΔLmoyen 0 3.5 8.66 14 19.16

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GIM-Electromécanique

Le tracé : 25

20

15 Series1 10

5

0 0

3.5

8.66

14

19.16

K=1.068 E=

𝐹∗𝐿 𝑆∗𝛥𝐿

= 1.42

Ca indique que l’éprouvette est d’ ABS plastique non chargé

Rapport de TP

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Rapport de TP

GIM-Electromécanique

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GIM-Electromécanique

Objectif : Le traitement thermique Jominy permet d’obtenir, en un seul essai normalisé, la courbe de trempabilité d’un métal .

Principe : L’éprouvette de l’essai est normalisée, de forme cylindrique muni d’une collerette pour la maintenir suspendue et d’un méplat réalisé le long d’une génératrice pour mesurer la dureté. L’essai Jominy se déroule en trois étapes : Austénitinisation : le métal à tester est chauffé a la température d’Austénitinisation pendant 30 min environ pour avoir une température homogène le long de l’éprouvette. Refroidissement : un jet d’eau arrose l’éprouvette à une seule extrémité jusqu’à le température ambiante. Mesure de dureté : ces mesures sont réalisées pour des points situés à un 1 - 1.5 - 2 - 2.5 – 3 - 3.5 – 4 - 4.5 – 5 – 5 – 6 – 7 – 8 et 9 cm de l’extrémité arrosée et sont désignés par : J1 – J1.5 – J2 – J2.5 – J3 – J3.5 – J4 – J4.5 – J5 – J6 – J7 – J8 et J9 Les résultats d’un essai sont représentés graphiquement par le courbe : Dureté = f(Jx) dite courbe Jominy.

Travail demandé Distance (cm) 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 7 8 9

LD m1 352 333 313 328 472 367 372 405 450 423 418 393 365 383

Rapport de TP

m2 369 337 326 390 362 406 408 363 267 346 368 467 370 420

HB m3 343 323 243 539 387 398 482 420 364 364 377 405 433 379

m4 403 400 302 413 333 350 467 343 365 443 366 363 427 359

m1 106 96 87 94 194 115 122 141 176 154 151 132 114 126

m2 117 98 93 130 116 142 143 113 103 116 190 117 152

m3 97 91 258 128 136 203 152 114 114 122 141 162 123

m4 140 137 82 147 96 105 190 97 114 170 115 113 157 111

LD

HB

moyen

moyenne

364.5 115 348.25 105.5 296 65.5 417.5 157.25 388.5 133.5 380.25 124.5 432.25 164.5 382.75 125.75 361.5 101 394 135.25 382.25 126 407 144 398.75 137.5 385.25 128

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GIM-Electromécanique

Courbe 1 : LDmoyen = f(Distance) 500 450 400 350 300 250

Series1

200 150 100 50 0 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6

7

8

9

Courbe 2 : HBmoyen = f(Distance) 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 1

Rapport de TP

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

5.5

6

7

8

9

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GIM-Electromécanique

Ce TP en essais mécaniques & métallurgie nous a permis d’appliquer nos connaissances théoriques ainsi que leurs applications sur le plan pratique avec le soutien et l’épaulement de notre professeur A.EL HACHADI et notre superviseur de TP Mr K. LFARAKH que nous remercions vivement.

Rapport de TP

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