Auteur : Philippe LOURS
Les matériaux rythment notre quotidien. En relation directe avec leur utilisation mais également leur élaboration, leur transformation et l’extraction afférente de matière première, ils donnent le tempo d’une croissance industrielle raisonnée. Parmi eux, les métaux et les céramiques revêtent une importance économique considérable. Au travers de l’attention particulière, de l’intérêt grandissant et des recherches avancées dont ils sont l’objet, les matériaux cristallins et leurs applications structurales ou fonctionnelles contribuent, dans un contexte d’excellence technologique et de développement durable, à relever les grands défis sociétaux actuels et à venir. Cet ouvrage n’a d’autre ambition que de proposer l’ouverture scientifique dont l’ingénieur d’aujourd’hui, de culture nécessairement généraliste, doit se doter en la matière. Il est le fruit d’une expérience d’enseignement, de partage et de transmission des savoirs d’une vingtaine d’années, essentiellement acquise à Mines Albi mais également à l’ISAE-Supaéro, à l’Université Paul Sabatier de Toulouse et à l’Université des Transports et Communications de Hanoi au Vietnam. Il constitue le socle des enseignements de science et d’ingénierie des matériaux à l’École Nationale Supérieure des Mines d’Albi-Carmaux au niveau de la licence et du master.
Presses des Mines
Parution : 01/03/2016
ISBN: 9782356713704 - SKU: 9782356713704 - Editeur: Presses des Mines - Nombre de pages: 218 -
Prix édition papier : 39,00€ -
Edition pdf : 27,00€

Mots-clés : alliages, défauts, diagramme d'équilibre, diffusion, métaux, propriétés mécaniques, traitements thermiques

Les matériaux sont omniprésents dans notre quotidien. Il n’est pas de structures, d’infrastructures sans matériaux. Il n’est pas de transport ni de production d’énergie sans matériaux. On les dit aujourd’hui nano-structurés, architecturés ou bien encore intelligents. Ils occupent une place fondamentale dans l’activité économique mondiale et sont également l’objet d’une attention particulière de la part des acteurs académiques qui n’ont de cesse de les améliorer, de les adapter et de les optimiser pour répondre aux exigences technologiques, environnementales et sociétales croissantes.
Cet ouvrage, destiné principalement aux élèves-ingénieurs de niveau licence L3 et master M1, présente les fondements de la science des matériaux cristallins, en privilégiant un angle de vue résolument ancré à la croisée des trois disciplines scientifiques structurantes que sont la chimie, la physique et la mécanique. Conçu à l’École Nationale Supérieure des Mines d’Albi-Carmaux, il a pour ambition d’introduire les principaux concepts de la science des matériaux utiles à l’ingénieur généraliste que nous formons. Il contribue par ailleurs au socle scientifique sur lequel sont construits de nombreux enseignements dédiés aux matériaux et proposés à nos élèves plus tard dans leur cursus, notamment au niveau de l’option «Ingénierie des Matériaux Avancés et des Structures» (M2) et du master international AeroMat-Innovation (M1 et M2).
Découpé en six chapitres de longueur variable, le cours introduit les concepts d’architecture et de cohésion des solides au chapitre I. Il montre – à titre d’exemple de méthode de caractérisation cristallographique – comment la matière cristallisée peut être sondée grâce à la diffraction des rayons X (chapitre II). Le chapitre III présente la différence entre cristal parfait et cristal réel en inventoriant les défauts présents – classifiés selon leur dimension vectorielle – et leur influence sur les propriétés d’usage des matériaux. La constitution et les principales caractéristiques des alliages métalliques ainsi que les diagrammes de phases qui régissent les équilibres thermodynamiques sont ensuite présentés (chapitre IV). Après avoir détaillé les bases des processus diffusionnels à l’état solide, les transformations de phases, avec et sans diffusion, sont décrites au chapitre V. Le chapitre VI, le plus long et le plus personnel, a été rédigé – sur la base des enseignements développés à ISAE-Supaéro – pour le cours du Master «Matériaux Avancés» dispensé à l’Université des Transports et Communications de Hanoi. Il propose une description détaillée du comportement des matériaux cristallins sous contrainte statique et dynamique et démontre comment, par traitement métallurgique, thermique ou mécanique on peut modifier leurs propriétés structurales et les adapter ainsi aux utilisations les plus avancées de l’industrie d’aujourd’hui.
L’ouvrage est issu d’une réflexion pédagogique visant également le développement d’un cours en ligne (http://nte.mines-albi.fr/SciMat).
Une grande part des micrographies, illustrations et vidéo proposées dans le document proviennent de nos travaux de recherche et d’expertise.