ENIT

EC0405SI0304 - SCIENCE DES MATERIAUX

Objectifs

- Conna�e les principaux types de transformations de phases liquide-solide et �'�t solide dans les alliages m�lliques (diffusives, displacives) et les microstructures associ� �es transformations.
- Conna�e le principe de diffusion �'�t solide aux diff�ntes �elles (�ations de Fick, m�nismes de diffusion).
- Savoir mettre en �uvre des traitements thermiques (trempe, revenu) sur des alliages ferreux et non ferreux.
- Distinguer les diff�ntes classes de mat�aux polym�s et leurs structures chimiques associ�
- Conna�e les diff�ntes propri�s physiques et m�niques des polym�s
- Conna�e les voies d'�boration des polym�s et les principaux proc�s de plasturgie
Choisir une classe de mat�aux polym�s pour une application industrielle donn� en prenant en compte le d�loppement durable ielle donnée, en prenant en compte le développement durable
At the end of the course, a student will:
- Know the main types of transformations of solid-liquid phases and the solid state in metallic alloys (diffusive, displacive) and the microstructures associated with these transformations.
- Know the principle of diffusion in the solid state at different scales (Fick's equations, diffusion mechanisms).
- Know how to implement thermal treatments (hardening, tempering) on ferrous and nonferrous alloys.
- Discriminate polymeric materials classes and know their associated chemical structures
- Be acquainted of the various physical and mechanical properties of polymeric materials
- Be familiar with the elaboration routes and the main polymer processing techniques
- Be able to choose a kind of polymeric material regarding an industrial application, in agreement with sustainability

Présentation

M�llurgie physique (18 h C, 10 h TD)

- Microstructure & Structure cristalline des m�ux
- Diagramme de phases �'�ilibre
Elaboration des diagrammes d'�ilibre
Les diff�nts types de diagramme d'�ilibre
R�es d'interpr�tion des diagrammes d'�ilibre
Diagrammes �rois constituants : diagramme ternaire
- Diffusion (M�nismes, Lois de diffusion) - Solidification Refroidissement d'un m�l pur : Germination et croissance
- Introduction aux traitements thermiques
Les transformations de phase �'�ilibre�: recuit
Les Transformations de phase hors equilibre Aust�tisation - Transformations isothermes des aciers - Transformations anisothermes des aciers - Trempabilit�es aciers - Revenu des aciers
Polym�s (12 h C)
- Mat�aux polym�s, de la macromol�le �'objet :
D�nitions
Historique
Rappels sur les liaisons interatomiques
Classes de mat�aux polym�s�: thermoplastiques, elastom�s, thermodurcissables
Donn� �nomiques

- Structure et transitions thermiques :
Dimensions et masses moyennes
Etats amorphe et cristallins,
Transitions thermiques
- Synth� et fabrication industrielle :
Polycondensation des thermoplastiques et r�culation des thermodurcissables,
Polym�sation en cha�,
Synth� �'�elle industrielle
Proc�s de mise en forme des thermoplastiques
- Propri�s m�niques des polym�s�:
Visco�sticit�Fluage et relaxation
Equivalence temps-temp�ture
D�rmation plastique et rupture
- Mat�aux polym�s et environnement.
ps-température
Déformation plastique et rupture
- Matériaux polymères et environnement.

Physical Metallurgy (18 C h, 10 h TD)
- Microstructure & crystal structure of metals
- Phase diagrams
- Diffusion (mechanisms, law of diffusion)
- Solidification (Germination and growth)
- Introduction to heat treatments
o Equilibrium transformations
o Non equilibrium Transformations
o Austenitisation
o Isothermal Transformations of steels
o anisothermal Transformations of steels
o quenchability of steels
o Annealing of steels

Polymers (12 h C)
- Polymeric materials, from macromolecules to objects :
o Definitions
o History of polymeric materials
o Reminder about chemical bonds
o Classes of polymeric materials: thermoplastics, elastomers, thermosets
o Economical information
- Chemical structure and thermal transitions :
o Lengths and molecular weight averages
o Amorphous and cristalline state
o Thermal transitions
- Synthesis and industrial production :
o Polycondensation of thermoplastics and crosslinking of thermosets
o Chain polymerization
o Production at industrial scale
o Polymer processing
- Mechanical properties:
o Viscoelasticity
o Creep and relaxation
o Time-temperature superposition
o Plastic deformation and rupture
- Polymeric materials and sustainability

Pré-requis

EC0202SB03 : Chimie
EC0302SB03 : Chimie
EC0305SI01�: Initiation aux mat�aux


Recommandations


Conditions d'évaluation

(1*DS1+1*DS2)/2

DS1 : Devoir Surveillé 1

DS2 : Devoir Surveillé 2

Bibliographie

J. Barralis, G. Maeder, Pr�s de m�llurgie�: �boration, structures-propri�s, normalisation, edition NATHAN, 232p., (1997)
M. Colombi�Mat�aux industriels�: Mat�aux M�lliques, edition DUNOD, 867p., (2000)
G. Baratto, D. Ghiglione, J. Mongis, J-P. Peyre, C. Tournier, A. Vieu, A.Durand, P. Filipucci, B. Gagnaire, R. Glain, Choix des aciers en construction m�nique, vol.1, document CETIM, 186p., (1986)
J-M. Dorlot, J-P. Ba�n, J. Masounave, Des Mat�aux, 2� �tion, �tions de l'Ecole Polytechnique de Montr�, 467p., (1991)
Propri�s d'emploi des aciers, Conseils pour le traitement thermique des aciers �utils, Collection ATS OTUA
Guy MURRY, Transformations dans les aciers, Techniques de l�Ing�eurs, M 1115
Guy MURRY, Traitements thermiques dans la masse des aciers. Introduction, Techniques de l'Ing�eurs, M 1125
Guy MURRY, Traitements thermiques dans la masse des aciers. Partie I, Techniques de l'Ing�eurs, M 1126
Guy MURRY, Traitements thermiques dans la masse des aciers. Partie II,Techniques de l'Ing�eurs, M 1127
Paul Parni�, M�llographie par les m�odes de diffraction, Techniques de l'Ing�eur, Trait�at�aux m�lliques, M100-1
R. Bourgeois, H. Chauvel, J. Kessler, Memotech, G�e des mat�aux, Editions Casteilla

Livres disponibles �a BU ENIT et/ou sur�:
Polym�s : La mati� plastique, Lesne A.,Lagues M., Editions Belin, 2007, ISBN: 978-2-7011-4551-8
M�nique des mat�aux polym�s, Halary, J.-L.,Laupr�e, F.,Monnerie, L., Editions Belin, 2008, ISBN: 978-2-7011-4591-4
Polymeres, Structures et Proprie�te�s, Oudet C., Editions Masson, 1994, ISBN: 978-2225842719
Introduction �a physique des polym�s : Etienne, S.,David, L., Dunod, 2012, ISBN: 978-2-10-058167-2
Aide-m�ire - Mati�s plastiques 2e �tion, Carrega, M., Dunod, 2009, ISBN: 978-2-10-052262-0
Impact environnemental des matie�res plastiques : Solutions et perspectives, Traite� MIM, s�e Polym�s Hamaide T., Deterre R., Feller J.-F. - 2014, ISBN: 978-2-74-624540-2
, série Polymères Hamaide T., Deterre R., Feller J.-F. - 2014, ISBN: 978-2-74-624540-2

J. Barralis, G. Maeder, Pr�s de m�llurgie�: �boration, structures-propri�s, normalisation, edition NATHAN, 232p., (1997)
M. Colombi�Mat�aux industriels�: Mat�aux M�lliques, edition DUNOD, 867p., (2000)
G. Baratto, D. Ghiglione, J. Mongis, J-P. Peyre, C. Tournier, A. Vieu, A.Durand, P. Filipucci, B. Gagnaire, R. Glain, Choix des aciers en construction m�nique, vol.1, document CETIM, 186p., (1986)
J-M. Dorlot, J-P. Ba�n, J. Masounave, Des Mat�aux, 2� �tion, �tions de l'Ecole Polytechnique de Montr�, 467p., (1991)
Propri�s d'emploi des aciers, Conseils pour le traitement thermique des aciers �utils, Collection ATS OTUA
Guy MURRY, Transformations dans les aciers, Techniques de l'Ing�eurs, M 1115
Guy MURRY, Traitements thermiques dans la masse des aciers. Introduction, Techniques de l'Ing�eurs, M 1125
Guy MURRY, Traitements thermiques dans la masse des aciers. Partie I, Techniques de l'Ing�eurs, M 1126
Guy MURRY, Traitements thermiques dans la masse des aciers. Partie II,Techniques de l'Ing�eurs, M 1127
Paul Parni�, M�llographie par les m�odes de diffraction, Techniques de l'Ing�eur, Trait�at�aux m�lliques, M100-1
R. Bourgeois, H. Chauvel, J. Kessler, Memotech, G�e des mat�aux, Editions Casteilla

Livres disponibles �a BU ENIT et/ou sur�:
Polym�s : La mati� plastique, Lesne A.,Lagues M., Editions Belin, 2007, ISBN: 978-2-7011-4551-8
M�nique des mat�aux polym�s, Halary, J.-L.,Laupr�e, F.,Monnerie, L., Editions Belin, 2008, ISBN: 978-2-7011-4591-4
Polymeres, Structures et Proprietes, Oudet C., Editions Masson, 1994, ISBN: 978-2225842719
Introduction �a physique des polym�s : Etienne, S.,David, L., Dunod, 2012, ISBN: 978-2-10-058167-2
Aide-m�ire - Mati�s plastiques 2e �tion, Carrega, M., Dunod, 2009, ISBN: 978-2-10-052262-0
Impact environnemental des matieres plastiques : Solutions et perspectives, Traite MIM, serie Polymeres Hamaide T., Deterre R., Feller J.-F. - 2014, ISBN: 978-2-74-624540-2
rie Polymeres Hamaide T., Deterre R., Feller J.-F. - 2014, ISBN: 978-2-74-624540-2

En bref

Langue d'enseignement : français

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