Influence de la température sur la résistance mécanique
Résilience
A basse tempéérature 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 température ambiante (20°C).
Et pour des températures plus élevées? Réduction de la résistance.
| 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 | |
|---|---|
| acier | 11 à 12 10-6 K-1 |
| alu | 23 à 25 10-6 K-1 |
| laiton | 18.5 10-6 K-1 |
| invar | 1.5 10-6 K-1 |
Calcul de contrainte
