Propriétés et comportements des matériaux. Du microscopique au macroscopique

L'ouvrage développe l'art de choisir des alliages adaptés à une réalisation industrielle, de les contrôler, de les mettre en ?uvre sans (trop) les dégrader, d'en améliorer les propriétés par des traitements thermiques et de leur conférer des propriétés fonctionnelles par des traitements de surface adéquats. Une première partie présente les alliages les plus courants en tenant compte des difficultés techniques d'obtention et également des données économiques indissociables. La deuxième partie explique comment les traitements thermiques permettent de modifier les différentes structures et ainsi d'adapter les propriétés mécaniques à l'application souhaitée. La troisième partie présente les grandes familles d'aciers et d'alliages non ferreux, expose les procédés de mise en ?uvre et explique l'évolution des caractéristiques au cours de la réalisation des pièces. Enfin, la dernière partie étudie l'ingénierie des surfaces rendue nécessaire par les grandes sollicitations, l'usure et la corrosion. L'exposé clair et précis est illustré par de nombreux exemples industriels et son assimilation est facilitée par des exercices proposés avec leur solution.

L'ouvrage est un exposé progressif très précis des propriétés et des comportements comparés des trois grandes familles de matériaux : métaux et alliages, céramiques et verres, polymères. Il montre clairement comment leurs propriétés macroscopiques découlent de leur structure microscopique, à une échelle parfois inférieure au nanomètre. Une première partie explique la cohésion de la matière et les agencements des structures allant de l'ordre cristallin à l'état vitreux. Puis, l'étude des transitions de phase met en évidence, selon les lois de la thermodynamique, les changements subis lors de l'élaboration, de la mise en oeuvre ou même de l'utilisation. Enfin, découlant de ces deux premières parties, l'étude des propriétés mécaniques (statiques et dynamiques) aboutit aux lois de comportement des trois classes de matériaux, lois qui traduisent leur réponse à une sollicitation mécanique, en tenant compte des influences du temps, de la température (fluage) et de l'endommagement progressif (fatigue). L'exposé est illustré par de nombreux exemples. Il est conforté par des exercices avec solution, qui contribueront efficacement à l'assimilation des connaissances fondamentales en science des matériaux.

L'ouvrage : niveau B (IUP - Licence). L'ouvrage développe les principaux aspects de la métallurgie appliquée. Ce domaine de la Science des Matériaux comprend l'art de choisir les alliages adaptés à une réalisation industrielle, de les contrôler, de les mettre en oeuvre sans (trop) les dégrader, d'en améliorer les propriétés par des traitements thermiques et de leur conférer des propriétés fonctionnelles par des traitements de surface adéquats. Une première partie présente les alliages les plus courants en partant du minerai jusqu'à l'obtention des alliages industriels de base en tenant compte des difficultés techniques mais aussi des données économiques indissociables. La deuxième partie explique comment les traitements thermiques permettent de modifier les différentes structures en maîtrisant le refroidissement des alliages et ainsi d'adapter les propriétés mécaniques à l'application souhaitée. La troisième partie commence par une nomenclature et une présentation des grandes familles d'aciers et d'alliages non ferreux. Ensuite l'exposé des procédés de mise en oeuvre permet d'expliquer l'évolution des caractéristiques du matériau au cours de la réalisation des pièces. Enfin, la dernière partie présente l'ingénierie des surfaces, rendue nécessaire par les grandes sollicitations des surfaces industrielles exposées à la fois à l'usure et à la corrosion. L'exposé est illustré par de nombreux exemples industriels et la présence d'exercices avec solutions contribue à l'assimilation des paragraphes comportant davantage de connaissances fondamentales.

Modifier une surface industrielle, pour éviter ou retarder sa détérioration par usure ou corrosion, répond au souci classique du mécanicien de pérenniser les structures et les systèmes. En outre la prise en compte du concept de développement durable se traduit au niveau européen par l'application de directives sectorielles (V.H.U., RoHS, REACH...) qui concernent de plus en plus les traitements de surface. L'ouvrage fait donc le point sur la fonctionnalisation des surfaces et les impacts environnementaux qu'elle peut induire. Plutôt qu'un exposé exhaustif sur les traitements de surface il est une présentation des technologies clés du XXIe siècle. Il développe successivement: une exploration des outils pour l'étude du comportement des surfaces, une synthèse des mécanismes aboutissant à leur détérioration, la prise en compte du développement durable, une recherche des meilleures techniques disponibles. L'exposé clair et précis est illustré par de nombreux exemples industriels et quelques exercices résolus. Le livre fait suite à deux ouvrages des mêmes auteurs traitant de l'ingénierie des matériaux: Propriétés et comportement des matériaux et Métallurgie Mécanique.