{"id":115967,"date":"2022-05-08T14:14:35","date_gmt":"2022-05-08T13:14:35","guid":{"rendered":"https:\/\/material-properties.org\/quest-ce-que-les-diagrammes-de-phase-du-systeme-fer-carbone-definition\/"},"modified":"2022-05-11T07:41:24","modified_gmt":"2022-05-11T06:41:24","slug":"quest-ce-que-les-diagrammes-de-phase-du-systeme-fer-carbone-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/material-properties.org\/fr\/quest-ce-que-les-diagrammes-de-phase-du-systeme-fer-carbone-definition\/","title":{"rendered":"Qu&rsquo;est-ce que les diagrammes de phase du syst\u00e8me fer-carbone &#8211; D\u00e9finition"},"content":{"rendered":"<p><span><div class=\"su-quote su-quote-style-default\"><div class=\"su-quote-inner su-u-clearfix su-u-trim\">Dans le diagramme de phases du syst\u00e8me fer-carbone, le pourcentage de carbone pr\u00e9sent et la temp\u00e9rature d\u00e9finissent la phase de l&rsquo;alliage fer-carbone et donc ses caract\u00e9ristiques physiques et ses propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques.\u00a0Le pourcentage de carbone d\u00e9termine le type d&rsquo;alliage ferreux: fer, acier ou fonte.<\/div><\/div><\/span><\/p>\n<p><span><div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\" style=\"margin:15px 0;border-width:2px;border-color:#999999\"><\/div><\/span><\/p>\n<p><span><div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\">\n<p><span>Un\u00a0<\/span><strong><span>alliage<\/span><\/strong><span>\u00a0est un m\u00e9lange de deux mat\u00e9riaux ou plus, dont au moins un est un m\u00e9tal.\u00a0<\/span><strong><span>Les alliages<\/span><\/strong><span>\u00a0peuvent avoir une microstructure consistant en des\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/crystallographic-defects\/solid-solution-materials\/\"><span>solutions solides<\/span><\/a><span>, o\u00f9 des atomes secondaires sont introduits comme substituts ou interstitiels dans un\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/crystal-structures\/crystal-lattice\/\"><span>r\u00e9seau cristallin<\/span><\/a><span>.\u00a0Un alliage peut \u00e9galement \u00eatre un m\u00e9lange de phases m\u00e9talliques (deux solutions ou plus, formant une microstructure de cristaux diff\u00e9rents au sein du m\u00e9tal).<\/span><\/p>\n<p><span>Mais tous les alliages peuvent exister dans diff\u00e9rentes phases.\u00a0Les phases sont des \u00e9tats physiquement homog\u00e8nes d&rsquo;un alliage.\u00a0Une phase a une composition chimique pr\u00e9cise &#8211; un certain arrangement et une liaison entre les atomes.\u00a0Cette structure d&rsquo;atomes conf\u00e8re des propri\u00e9t\u00e9s diff\u00e9rentes aux diff\u00e9rentes phases.\u00a0Les diagrammes de phase sont des repr\u00e9sentations graphiques des phases pr\u00e9sentes dans un alliage \u00e0 diff\u00e9rentes conditions de temp\u00e9rature, de pression ou de composition chimique.<\/span><\/p>\n<h2><span>Diagramme de phase du syst\u00e8me fer-carbone<\/span><\/h2>\n<p><span>Les alliages ferreux les plus simples sont connus sous le nom d&rsquo;\u00a0<\/span><strong><span>aciers<\/span><\/strong><span>\u00a0et ils sont constitu\u00e9s de\u00a0<\/span><strong><span>fer (Fe)<\/span><\/strong><span>\u00a0alli\u00e9 au\u00a0<\/span><strong><span>carbone (C)<\/span><\/strong><span>\u00a0(environ 0,1% \u00e0 1%, selon le type).\u00a0L&rsquo;ajout d&rsquo;une petite quantit\u00e9 de carbone non m\u00e9tallique au fer \u00e9change sa grande\u00a0<\/span><strong><span>ductilit\u00e9<\/span><\/strong><span>\u00a0contre une plus grande\u00a0<\/span><strong><span>r\u00e9sistance<\/span><\/strong><span>.\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/material-properties.org\/what-is-toughness-definition\/\"><span>En raison de sa r\u00e9sistance<\/span><\/a><span>\u00a0tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9e, mais toujours substantielle\u00a0, et de sa capacit\u00e9 \u00e0 \u00eatre fortement alt\u00e9r\u00e9e par le traitement thermique, l&rsquo;acier est l&rsquo;un des alliages ferreux les plus utiles et les plus courants dans l&rsquo;utilisation moderne.\u00a0Sur la figure, il y a le carbure de fer-fer (Fe-Fe<\/span><sub><span>3<\/span><\/sub><span>C) diagramme de phase.\u00a0Le pourcentage de carbone pr\u00e9sent et la temp\u00e9rature d\u00e9finissent la phase de l&rsquo;alliage fer-carbone et donc ses caract\u00e9ristiques physiques et ses propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques.\u00a0Le pourcentage de carbone d\u00e9termine le type d&rsquo;alliage ferreux: fer, acier ou fonte.<\/span><\/p>\n<figure id=\"attachment_27617\" aria-describedby=\"caption-attachment-27617\" style=\"width: 1014px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" class=\"size-large wp-image-27617\" src=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/07\/Fe-Fe3C-Phase-Diagram-1024x721.png\" alt=\"Diagramme de phase Fe-Fe3C\" width=\"1024\" height=\"721\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-27617\" class=\"wp-caption-text\"><span>Dans la figure, il y a le diagramme de phase fer-carbure de fer (Fe-Fe3C).\u00a0Le pourcentage de carbone pr\u00e9sent et la temp\u00e9rature d\u00e9finissent la phase de l&rsquo;alliage fer-carbone et donc ses caract\u00e9ristiques physiques et ses propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques.\u00a0Le pourcentage de carbone d\u00e9termine le type d&rsquo;alliage ferreux : fer, acier ou fonte.\u00a0Source: wikipedia.org L\u00e4pple, Volker &#8211; W\u00e4rmebehandlung des Stahls Grundlagen. Licence: CC BY-SA 4.0<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<h3><span>Phases courantes dans les aciers et les fers<\/span><\/h3>\n<p><span>Le traitement thermique des aciers n\u00e9cessite une compr\u00e9hension \u00e0 la fois des phases d&rsquo;\u00e9quilibre et des phases m\u00e9tastables qui se produisent lors du chauffage et\/ou du refroidissement.\u00a0Pour les aciers, les phases d&rsquo;\u00e9quilibre stable comprennent:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><a href=\"https:\/\/material-properties.org\/what-is-ferrite-definition\/\"><strong><span>Ferrite<\/span><\/strong><\/a><span>.\u00a0La ferrite ou \u03b1-ferrite est une phase de structure cubique centr\u00e9e du fer qui existe en dessous de temp\u00e9ratures de 912 \u00b0C pour de faibles concentrations de carbone dans le fer. L&rsquo;\u03b1-ferrite ne peut dissoudre que jusqu&rsquo;\u00e0 0,02 % de carbone \u00e0 727 \u00b0C.\u00a0Cela est d\u00fb \u00e0 la configuration du r\u00e9seau de fer qui forme une structure cristalline BCC.\u00a0La phase primaire de l&rsquo;acier \u00e0 faible teneur en carbone ou doux et de la plupart des fontes \u00e0 temp\u00e9rature ambiante est ferromagn\u00e9tique \u03b1-Fe.<\/span><\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/phase-diagrams-of-iron-carbon-system\/austenite\/\"><strong><span>Aust\u00e9nite<\/span><\/strong><\/a><span>. L&rsquo;aust\u00e9nite, \u00e9galement connue sous le nom de fer en phase gamma (\u03b3-Fe), est une phase de fer \u00e0 structure cubique \u00e0 faces centr\u00e9es non magn\u00e9tique. L&rsquo;aust\u00e9nite dans les alliages fer-carbone n&rsquo;est g\u00e9n\u00e9ralement pr\u00e9sente qu&rsquo;au-dessus de la temp\u00e9rature eutecto\u00efde critique (723 \u00b0C) et en dessous de 1500 \u00b0C, selon la teneur en carbone. Cependant, il peut \u00eatre conserv\u00e9 \u00e0 temp\u00e9rature ambiante par des ajouts d&rsquo;alliages tels que le nickel ou le mangan\u00e8se. Le carbone joue un r\u00f4le important dans le traitement thermique, car il \u00e9largit la plage de temp\u00e9rature de stabilit\u00e9 de l&rsquo;aust\u00e9nite. Une teneur en carbone plus \u00e9lev\u00e9e abaisse la temp\u00e9rature n\u00e9cessaire pour aust\u00e9nitiser l&rsquo;acier, de sorte que les atomes de fer se r\u00e9arrangent pour former une structure de r\u00e9seau fcc. L&rsquo;aust\u00e9nite est pr\u00e9sente dans le type d&rsquo;acier inoxydable le plus couramment utilis\u00e9, qui est tr\u00e8s connu pour sa<\/span><strong><span>\u00a0r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion.<\/span><\/strong><\/li>\n<li><strong><span>Graphite<\/span><\/strong><span>.\u00a0L&rsquo;ajout d&rsquo;une petite quantit\u00e9 de carbone non m\u00e9tallique au fer \u00e9change sa grande\u00a0\u00a0<\/span><strong><span>ductilit\u00e9<\/span><\/strong><span> \u00a0contre une plus grande\u00a0<\/span><strong><span>r\u00e9sistance<\/span><\/strong><span>.<\/span><\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/phase-diagrams-of-iron-carbon-system\/cementite-fe3c\/\"><strong><span>C\u00e9mentite<\/span><\/strong><\/a><span>.\u00a0<\/span><strong><span>La c\u00e9mentite (Fe<\/span><\/strong><strong><sub><span>3<\/span><\/sub><\/strong><strong><span>C)<\/span><\/strong><span> est un compos\u00e9 m\u00e9tastable et, dans certaines circonstances, on peut la dissocier ou la d\u00e9composer pour former de l&rsquo;\u03b1-ferrite et du graphite, selon la r\u00e9action: Fe<\/span><sub><span>3<\/span><\/sub><span>C \u2192 3Fe (\u03b1) + C (graphite).\u00a0La c\u00e9mentite dans sa forme pure est une c\u00e9ramique et elle est dure et cassante, ce qui la rend appropri\u00e9e pour le renforcement des aciers.\u00a0Ses propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques sont fonction de sa microstructure, qui d\u00e9pend de la mani\u00e8re dont il est m\u00e9lang\u00e9 \u00e0 la ferrite.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>Les phases m\u00e9tastables sont:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><strong><a href=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/07\/quenching-Pearlite-Bainite-Martensite-1024x589.png\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" class=\"alignright wp-image-30196\" src=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/07\/quenching-Pearlite-Bainite-Martensite-1024x589.png\" alt=\"trempe\" width=\"460\" height=\"265\" \/><\/a><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/phase-diagrams-of-iron-carbon-system\/pearlite\/\"><span>Perlite<\/span><\/a><\/strong><span>.\u00a0En m\u00e9tallurgie, la perlite est une structure m\u00e9tallique en couches de deux phases, qui se compose de couches altern\u00e9es de ferrite (87,5 % en poids) et de c\u00e9mentite (12,5 % en poids) que l&rsquo;on trouve dans certains aciers et fontes.\u00a0Il est nomm\u00e9 pour sa ressemblance avec la nacre.<\/span><\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/phase-diagrams-of-iron-carbon-system\/martensite\/\"><strong><span>Martensite<\/span><\/strong><\/a><span>. La martensite est une structure m\u00e9tastable tr\u00e8s dure avec une structure cristalline t\u00e9tragonale centr\u00e9e sur le corps (BCT). La martensite se forme dans les aciers lorsque la vitesse de refroidissement de l&rsquo;aust\u00e9nite est si \u00e9lev\u00e9e que les atomes de carbone n&rsquo;ont pas le temps de se diffuser hors de la structure cristalline en quantit\u00e9 suffisante pour former de la c\u00e9mentite (Fe<\/span><sub><span>3<\/span><\/sub><span>C).<\/span><\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/phase-diagrams-of-iron-carbon-system\/bainite-bainitic-steel\/\"><strong><span>Ba\u00efnite<\/span><\/strong><\/a><span>.\u00a0La bainite est une microstructure en forme de plaque qui se forme dans les aciers \u00e0 partir d&rsquo;aust\u00e9nite lorsque les vitesses de refroidissement ne sont pas<\/span><br \/>\n<span>assez rapides pour produire de la martensite mais sont encore assez rapides pour que le carbone n&rsquo;ait pas assez de temps pour se diffuser pour former de la perlite.\u00a0Les aciers bainitiques sont g\u00e9n\u00e9ralement plus r\u00e9sistants et plus durs que les aciers perlitiques;\u00a0pourtant, ils pr\u00e9sentent une combinaison souhaitable de r\u00e9sistance et de ductilit\u00e9.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<h2><span>Temp\u00e9rature critique de l&rsquo;acier<\/span><\/h2>\n<p><span>La temp\u00e9rature critique de l&rsquo;acier d\u00e9finit la transition de phase entre deux phases de l&rsquo;acier.\u00a0Lorsque l&rsquo;\u00a0<\/span><strong><span>acier<\/span><\/strong><span>\u00a0est chauff\u00e9 au-dessus de la\u00a0<\/span><strong><span>temp\u00e9rature critique<\/span><\/strong><span>, environ 1335 \u00b0F (724 \u00b0C), il subit un changement de phase, se recristallisant en aust\u00e9nite. Il existe deux types de temp\u00e9rature critique:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><span>Temp\u00e9rature critique inf\u00e9rieure (Ac1).\u00a0La temp\u00e9rature \u00e0 laquelle l&rsquo;aust\u00e9nite commence \u00e0 se transformer \u00e0 partir de la ferrite.<\/span><\/li>\n<li><span>Temp\u00e9rature critique sup\u00e9rieure (Ac3).\u00a0La temp\u00e9rature \u00e0 laquelle l&rsquo;aust\u00e9nite est compl\u00e8tement transform\u00e9e \u00e0 partir de la ferrite.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>Dans le syst\u00e8me Fe-C, il y a un\u00a0<\/span><strong><span>point eutecto\u00efde<\/span><\/strong><span> \u00e0 environ 0,8% en poids C, 723 \u00b0C.\u00a0La phase juste au-dessus de la\u00a0<\/span><strong><span>temp\u00e9rature eutecto\u00efde<\/span><\/strong><span>\u00a0pour les aciers au carbone simples est connue sous le nom d&rsquo;aust\u00e9nite ou gamma.<\/span><\/p>\n<p><span><\/span><\/p><\/div><\/div><\/span><\/p>\n<p><span><div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\">\n<p><span><div class=\"su-accordion su-u-trim\"><div class=\"su-spoiler su-spoiler-style-default su-spoiler-icon-plus\" data-scroll-offset=\"0\" data-anchor-in-url=\"no\"><div class=\"su-spoiler-title\" tabindex=\"0\" role=\"button\"><span class=\"su-spoiler-icon\"><\/span>R\u00e9f\u00e9rences :<\/div><div class=\"su-spoiler-content su-u-clearfix su-u-trim\">Science des mat\u00e9riaux:<\/div><\/div><\/div><\/span><\/p>\n<p><span>D\u00e9partement am\u00e9ricain de l&rsquo;\u00e9nergie, science des mat\u00e9riaux.\u00a0DOE Fundamentals Handbook, Volume 1 and 2. Janvier 1993.<\/span><br \/>\n<span>US Department of Energy, Material Science.\u00a0DOE Fundamentals Handbook, Volume 2 et 2. Janvier 1993.<\/span><br \/>\n<span>William D. Callister, David G. Rethwisch.\u00a0Science et g\u00e9nie des mat\u00e9riaux : une introduction 9e \u00e9dition, Wiley ;\u00a09 \u00e9dition (4 d\u00e9cembre 2013), ISBN-13\u00a0: 978-1118324578.<\/span><br \/>\n<span>En ligneEberhart, Mark (2003).\u00a0Pourquoi les choses se cassent\u00a0: Comprendre le monde par la mani\u00e8re dont il se d\u00e9compose.\u00a0Harmonie.\u00a0ISBN 978-1-4000-4760-4.<\/span><br \/>\n<span>Gaskell, David R. (1995).\u00a0Introduction \u00e0 la thermodynamique des mat\u00e9riaux (4e \u00e9d.).\u00a0\u00c9ditions Taylor et Francis.\u00a0ISBN 978-1-56032-992-3.<\/span><br \/>\n<span>Gonz\u00e1lez-Vi\u00f1as, W. &amp; Mancini, HL (2004).\u00a0Une introduction \u00e0 la science des mat\u00e9riaux.\u00a0Presse universitaire de Princeton.\u00a0ISBN 978-0-691-07097-1.<\/span><br \/>\n<span>Ashby, Michael;\u00a0Hugh Shercliff;\u00a0David Cebon (2007).\u00a0Mat\u00e9riaux: ing\u00e9nierie, science, traitement et conception (1\u00e8re \u00e9d.).\u00a0Butterworth-Heinemann.\u00a0ISBN 978-0-7506-8391-3.<\/span><br \/>\n<span>JR Lamarsh, AJ Baratta, Introduction au g\u00e9nie nucl\u00e9aire, 3e \u00e9d., Prentice-Hall, 2001, ISBN : 0-201-82498-1.<\/span><br \/>\n<span><\/span><\/p><\/div><\/div><div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\" style=\"margin:15px 0;border-width:2px;border-color:#999999\"><\/div><div class=\"su-divider su-divider-style-default\" style=\"margin:15px 0;border-width:2px;border-color:#999999\"><\/div><div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-33 lgc-tablet-grid-33 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\"><\/div><\/div><div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-33 lgc-tablet-grid-33 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\">\n<p><span>Voir ci-dessus:<\/span><br \/>\n<span>Science des mat\u00e9riaux<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/\" class=\"su-button su-button-style-flat\" style=\"color:#606060;background-color:#ffffff;border-color:#cccccc;border-radius:10px;-moz-border-radius:10px;-webkit-border-radius:10px\" target=\"_self\"><span style=\"color:#606060;padding:7px 20px;font-size:16px;line-height:24px;border-color:#ffffff;border-radius:10px;-moz-border-radius:10px;-webkit-border-radius:10px;text-shadow:0px 0px 0px #000000;-moz-text-shadow:0px 0px 0px #000000;-webkit-text-shadow:0px 0px 0px #000000\"><img src=\"icon : lien\" alt=\"\" style=\"width:24px;height:24px\" \/> <\/span><\/a><\/span><\/p><\/div><\/div><div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-33 lgc-tablet-grid-33 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\"><\/div><\/div><\/span><\/p>\n<p><span><div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\" style=\"margin:15px 0;border-width:2px;border-color:#999999\"><\/div><\/span><\/p>\n<p><span>Nous esp\u00e9rons que cet article,\u00a0<\/span><strong><span>Diagrammes de phase du syst\u00e8me fer-carbone<\/span><\/strong><span>, vous aidera.\u00a0Si oui,\u00a0<\/span><strong><span>donnez-nous un like<\/span><\/strong><span>\u00a0dans la barre lat\u00e9rale.\u00a0L&rsquo;objectif principal de ce site Web est d&rsquo;aider le public \u00e0 apprendre des informations int\u00e9ressantes et importantes sur les mat\u00e9riaux et leurs propri\u00e9t\u00e9s.<\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Nous esp\u00e9rons que cet article,\u00a0Diagrammes de phase du syst\u00e8me fer-carbone, vous aidera.\u00a0Si oui,\u00a0donnez-nous un like\u00a0dans la barre lat\u00e9rale.\u00a0L&rsquo;objectif principal de ce site Web est d&rsquo;aider le public \u00e0 apprendre des informations int\u00e9ressantes et importantes sur les mat\u00e9riaux et leurs propri\u00e9t\u00e9s.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[53],"tags":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v21.2 - https:\/\/yoast.com\/wordpress\/plugins\/seo\/ -->\n<title>Qu&#039;est-ce que les diagrammes de phase du syst\u00e8me fer-carbone - D\u00e9finition | Propri\u00e9t\u00e9s mat\u00e9rielles<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Dans le diagramme de phases du syst\u00e8me fer-carbone, le pourcentage de carbone pr\u00e9sent et la temp\u00e9rature d\u00e9finissent la phase de l&#039;alliage fer-carbone et donc ses caract\u00e9ristiques physiques et ses propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques. 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