‹ Contribution à l'Étude du Module d'Élasticité des Alliages MétalliquesChapitre 3 sur 27 · INTRODUCTION · texte numérisé non relu

INTRODUCTION

Quand j'ingénieur calcule les diverses parties d'une construction, il s'efforce de donner à chaque élément la possibilité de résister indéfiniment aux efforts statiques et dynamiques prolongés ou répétés qu'il est appelé à supporter. La rupture ne doit jamais se produire, quelle que soit la durée d’application des efforts ou leur nombre de répétitions.

Ce n'est pas tout : la déformation élastique sous charge statique ne peut généralement dépasser une limite raisonnable et s’il s’agit de pièces en mouvement, celles-ci doivent présenter une rigidité convenable pour éviter le fouettement et les résonances. Cette rigidité est caractérisée par le module d'élasticité.

En métallurgie, le module d'élasticité prend chaque jour une plus grande importance en raison de l'accroissement continu de la résistance des alliages qui donne aux ingénieurs la possibilité d’alléger au maximum les constructions. En effet, les tentatives faites pour améliorer le module sont restées jusqu'à présent sans résultat. Les aciers à haute résistance ont à peu près le même module

d’élasticité que les aciers courants; on ne peut donc alléger les pièces sans craindre de les rendre trop grêles et insuffisamment rigides. Les alliages légers et ultra- légers ont un module d'’élasticité qui, par rapport à celui de l’acier, est sensiblement dans le même rapport que celui des densités, ce qui conduit à une conception relativement massive des organes en alliages légers, de sorte que l’accroissement de la résistance de ces alliages audessus de certaines limites est vaine, comme l'avait déjà fait remarquer M. R. de Fleury (2).

« La valeur du module d'élasticité des matériaux dans la construction mécanique moderne, intervient donc aujourd'hui d’une façon aussi impérieuse que la limite apparente d’élasticité ou la résistance pour limiter le coefficient de sécurité des organes ou des ensembles et il est curieux de constater qu'aucun progrès important n'a pu être réalisé pour accroître le module d'élasticité des métaux, soit par addition d'éléments, soit par traitements thermiques ou mécaniques. »

Quel est donc le caractère spécial de ce coeffcient ?

À l'encontre des autres propriétés mécaniques qui ont fait l’objet d'un nombre considérable de recherches, le module d'élasticité a été relativement peu étudié. En ce qui concerne sa variation dans les alliages métalliques, en fonction de la composition, à température ordinaire, les travaux les plus importants sont ceux de Chévenard et Portevin (6) et de Nishiyama (7). D’après Chévenard et Portevin, le module varie linéairement en fonction de la composition dans les solutions solides situées au voisinage des métaux purs.

S'il est vrai que les solutions solides constituent le plus grand nombre des alliages industriels, il est néanmoins intéressant de connaître les lois de variation du module en dehors de ces solutions et de savoir, en particulier, si les composés définis intermétalliques échappent à la loi linéaire. C’est

ce que nous nous sommes proposés de rechercher pour quelques alliages de cuivre particulièrement intéressants en raison des types de structure très variés qu'ils présentent suivant leur composition chimique. Pour reprendre la question dans son ensemble, nous avons déterminé également les modules des principaux métaux purs et des solutions solides situées au voisinage des métaux purs afin de connaître les lois de variations du module dans toute l'étendue de ces alliages.

Enfin, l'influence des traitements thermiques sur le module d’élasticité n’est connu que par quelques résultats dispersés sur les alliages industriels. Nous avons repris son étude d'une façon plus systématique.

Nous avons donc adopté le plan suivant

I. — Méthodes de mesure employées dans cette étude pour la mesure du module d'élasticité.

II. — Structure cristalline des métaux et alliages métalliques. Nature des forces de liaison.

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