Propriétés de l’acier

Question 1

propriétés de l’acier (11)

Answer 1

Les propriétés de l’acier sont :

1- Propriétés mécaniques
2 - Comportement en traction
3- Résistance à la traction
4- Ductilité
5- Résistance à la fatigue
6 -Dureté
7- Résilience (ou ténacité)
8 -Limite élastique
9 -Résistance aux incendies
10- Fluage
11- Propriétés physiques

Question 2

propriétés de l’acier (1- Propriétés mécaniques)

Answer 2

-Propriétés mécaniques
*Varient selon les alliages et les nuances.

Question 3

propriétés de l’acier (2 - Comportement en traction)

Answer 3

Comportement en traction de l’acier

-Phase linéaire élastique
-Phase plastique, comprenant un plateau plastique et une zone d’écrouissage
-Phase de rupture, avec la striction (réduction de la section d’acier à un endroit localisé)
-Rupture
*σ = F / Ainit pour la contrainte
*En phase de rupture, σ = F / Ainit
diminue, mais F / Aréel augmente

Question 4

connaître les phases de
comportement mécanique de l’acier (courbe de
traction)

Answer 4

1- Phase élastique linéaire : Déformation proportionnelle à la contrainte jusqu’à la limite élastique.
2 - Phase plastique : Comporte un plateau plastique suivi d’une zone d’écrouissage.
3 – Phase de rupture : Déformation localisée (striction), où la section diminue progressivement jusqu’à la rupture finale.

Question 5

3- Résistance à la traction

Answer 5

-Résistance à la traction
*Contrainte de rupture (Fu)

Question 6

propriétés de l’acier (4- Ductilité)

Answer 6

Ductilité

-Capacité du matériau à se déformer de manière permanente sans rupture ni fissure sous un effort de traction
-Propriété essentielle dans le génie civil pour éviter les ruptures fragiles sans avertissement
-Comparaison : béton (quasi fragile), acier (ductile), béton fibré à ultra-haute performance (ductile)

Question 7

5- Résistance à la fatigue

Answer 7

Résistance à la fatigue

-Capacité de l’acier à résister aux sollicitations cycliques (par exemple, passage de véhicules sur des ponts en acier)
-Évite la formation de fissures sous des charges cycliques, avec une résistance de 350 à 700 MPa

Question 8

6 -Dureté

Answer 8

Dureté

Mesurée par la profondeur de l’empreinte d’un pénétrateur dans l’acier
Essais utilisés : Brinell et Vickers

Question 9

7 Résilience (ou ténacité)

Answer 9

Résilience (ou ténacité)

-Capacité à résister aux chocs répétés
-À haute température, l’acier est résilient (rupture ductile) ; à basse température, l’acier devient fragile
-Mesurée par l’essai Charpy, avec des valeurs de 300 à 600 MPa

Question 10

8 -Limite élastique

Answer 10

Limite élastique (Fy)

Contrainte au-delà de laquelle l’acier subit des déformations permanentes

Question 11

9 -Résistance aux incendies

Answer 11

Résistance aux incendies

-L’acier perd de la résistance mécanique à haute température
-Solutions pour améliorer la résistance aux incendies : couches de vermiculite et de plâtre (par exemple, 13 mm pour 1/2h de protection, 50 mm pour 4h avant d’atteindre 550°C)

Question 12

10- Fluage

Answer 12

Fluage

-Déformation différée d’un matériau soumis à une contrainte constante, surtout à haute température (> 450 °C, comme en cas d’incendie)

3 phases de fluage :
Phase primaire : taux de déformation décroissant
Phase secondaire : taux de déformation constant
Phase tertiaire : taux de déformation croissant, menant à la rupture

Question 13

11- Propriétés physiques

Answer 13

Propriétés physiques

Ne varient généralement pas en fonction des alliages et des nuances

Question 14

savoir comment mesurer les différentes
propriétés lorsqu’applicable (Résistance à la traction)

Answer 14

-Résistance à la traction : Mesurée par la contrainte maximale avant rupture (σ = F / Ainit).

Question 15

savoir comment mesurer les différentes
propriétés lorsqu’applicable (Fluage)

Answer 15

-Fluage : Observé dans des conditions de contrainte constante et haute température, et analysé en trois phases (primaire, secondaire, tertiaire).

Question 16

savoir comment mesurer les différentes
propriétés lorsqu’applicable (Résistance aux incendies)

Answer 16

-Résistance aux incendies : Évaluée par des essais de résistance thermique ; la protection est parfois assurée par des couches de plâtre ou de vermiculite.

Question 17

savoir comment mesurer les différentes
propriétés lorsqu’applicable (Limite élastique)

Answer 17

-Limite élastique : Correspond à la contrainte maximale sans déformation permanente (Fy).

Question 18

savoir comment mesurer les différentes
propriétés lorsqu’applicable (Résilience)

Answer 18

-Résilience : Mesurée par l’essai Charpy pour évaluer la capacité à résister aux chocs.

Question 19

savoir comment mesurer les différentes
propriétés lorsqu’applicable (Dureté)

Answer 19

-Dureté : Mesurée par des essais Brinell ou Vickers (empreinte laissée par un pénétrateur).

Question 20

savoir comment mesurer les différentes
propriétés lorsqu’applicable (Résistance à la fatigue)

Answer 20

-Résistance à la fatigue : Testée en simulant des charges cycliques répétées (passage de véhicules, etc.).

Question 21

savoir comment mesurer les différentes
propriétés lorsqu’applicable (Ductilité)

Answer 21

-Ductilité : Observée par la capacité de déformation sans rupture ; utilisée pour évaluer la fiabilité dans les applications de génie civil.