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Influence de la température sur la resistance mecanique

resilience-acier-impact-strengh

Résilience

A basse température l'acier de structure ferritique devient fragile. A l'inverse, il reste ductile quand il est de structure austénitique (par ex. acier allié au Nickel Chrome NiCr).

La fragilité est la sensibilité à la rupture sous l'effet d'un choc et se caractérise par la résilience (mesurée en Joule, unité d'énergie, avec l'essai Charpy de rupture par impact).

Résistance et résilience sont antagonistes. Plus la limite de résistance (à un effort appliqué progressivement) est élevée, plus la résilience (rupture sous impact) diminue.

 Classe  Re (MPa) Résilience KU
(Joules)
8.8 640 30
9.8 720 25
10.9 900 20
12.9 1080 15

Pour les applications basse température avec présence de chocs : essayez de rester en visserie 8.8.

Pour les applications très basse température (jusqu'à -200°C) : vis en acier austénitique Inox A2.

Pour déterminer la résilience requise de l'acier d'une application : inspirez vous de NF A 36-010 "Choix des qualités d'acier pour construction métallique ou chaudronnée vis-à-vis du risque de rupture fragile".

La température monte, la résistance descend

Les caractéristiques mécaniques indiquées sont valables pour la temperature ambiante (20°C).

Et pour des températures plus élevées? Réduction de la résistance.

resistance_temperature
Classe de
résistance
20°C 100°C 200°C 300°C
5.6 100% 90% 75% 65%
8.8
10.9
12,9
100% 90% 85% 75%
Inox A2 A4 100% 85% 80% 75%
Inox C1 100% 95% 90% 80%
Inox C3 100% 90% 85% 80%

Valeurs indicatives. Voir ISO898 & ISO3506

Chaude, elle s'allonge... la matière.

L'échauffement d'un matériaux entraîne son extension.

L'allongement ΔL est proportionnel à la longueur initiale L0, à l'élévation de température ΔT. Le facteur de α proportionnalité est propre au matériau.

ΔL = α . L0 . ΔT


Valeur du coefficient de dilatation thermique α
acier11 à 12 10-6 K-1
alu23 à 25 10-6 K-1
laiton18.5 10-6 K-1
invar1.5 10-6 K-1

Calcul de contrainte

dilatation_thermique
Contrainte mécanique provoquée par la dilatation thermique



Résultat

0.12 mm

0.055 mm

136.5 MPa


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