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CIV1140 - poly > Révision CP2 - Acier > Flashcards

Révision CP2 - Acier Flashcards

1
Q

Quelle est la définition d’un minerai (acier)

A
  • Substance contenant des minéraux (oxydes et sulfures)
  • Demandent une élaboration physique, chimique ou thermique, pour être utilisée par l’industrie
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Q

Quels sont les principaux types de minerais de l’acier (d’usage courant) (4)

A

Hématite
Magnétite
Limonite
Taconite

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Q

Quelles sont les différentes étapes de la production de l’acier (4)

A

Extraction du minerai
Production de fonte de première fusion
Procédé d’affinage et coulage
Laminage

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4
Q

Définir l’étape de l’extraction du minerai de l’acier (principe, objectif etc…)

A
  • Minerai d’usage courant (4)
  • Au Canada : Frontière du Québec et du Labrador, Région des Grands-Lacs

Traitement :
* Broyage
* Extraction du fer
* Nettoyage
* Expédition au four en boulette de fer

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Q

Définir l’étape de la production de fonte de la première fusion de l’acier (4)

A
  • Procédé de réduction par chauffage
  • Utilisation agent réducteur (CO2), pour capter l’oxygène combiné avec le fer dans minerai
  • Utilisation élément fondant (chaux), pour capter les impuretés dans l’acier (laitier)
  • Action importante de l’air : fournit oxygène pour combustion du coke et permet réduction de l’oxyde de fer
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6
Q

Dans l’étape de la production de fonte de première fusion de l’acier, qu’est-ce que le coke

A

Coke : combustible artificiel solide, habituellement charbon

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7
Q

Quelles sont des caractéristiques de la fonte de l’acier (étape de la production de fonte de première fusion) (%, 2)

A
  • 95% de fer, 3 à 5% de carbone et des impuretés
  • Peu résistante et très fragile (trop de carbone)
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8
Q

Définir l’étape du procédé d’affinage de l’acier (2)

A
  • Objectif : diminuer quantité d’impuretés et de carbone en les combinant avec oxygène
  • Coulage en lingots et continu
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9
Q

Dans l’affinage de l’acier, définir le coulage en lingots

A
  • Contenu du four -> moules forme de lingots
  • Lingots 100% refroidis transformés en produits semi-finis par laminage
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10
Q

Quels sont les noms des différents types d’acier (4)

A

Effervescent
Bloqué
Calmé
Semi-calmé

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11
Q

Quelle est la particularité des aciers calmés et semi-calmés

A

Ils utilisent un agent désoxydant : le silicium et aluminium
(+) résistant

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12
Q

Dans l’affinage de l’acier, définir le coulage continu

A
  • Contenu four transféré en continu dans moules en forme de produits semi-finis (billettes, broos, brâmes)
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13
Q

Dans le laminage de l’acier, définir la structure cristalline de l’acier

A
  • refroidissement acier : formation cristaux
  • jonction cristaux = joints de grain
  • application charge = glissements entre cristaux aux joints de grain -> empêche le déplacement
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14
Q

Définir le laminage à froid de l’acier

A

Provoque une augmentation permanente du nb de joints de grain
Matériau : (+) Résistant, (-) Ductile

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15
Q

Définir le laminage à chaud de l’acier

A

Augm. temporaire joints de grain
Pas de modif de résistance et ductilité

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16
Q

Que signifie la ductilité d’un matériau (acier)

A

propriété matériau : déformation permanente sans rupture/fissure lors de traction

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17
Q

Quelles sont les composantes principales de l’acier (3) (%)

A

Fer : > 95%
Carbone : 0,16 à 0,28%
Manganèse : 0,3 à 1,65%

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18
Q

Quel est le rôle du carbone dans l’acier

A

(+) dureté et résistance
(-) ductilité et résilience

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19
Q

Que signifie la résilience d’un matériau (acier)

A

Propriété d’un matériau à résister à des impacts répétés

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20
Q

Quel est le rôle du manganèse dans l’acier (rôle + définitions)

A

(+) soudable, malléable et résilient

Résilience : acier avec bcp manganèse (1-1,4%) (++) résilience

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21
Q

Dans le tableau de la composition chimique de l’acier, quelles sont les impuretés (2)

A

Phosphore
Soufre

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22
Q

Quelles sont les composantes secondaires de l’acier (5)

A

Chrome
Cuivre
Aluminium ou silicium
Molybdène
Nickel

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23
Q

Quelle est le rôle du chrome dans l’acier

A

(+) trempabilité [(+) dureté] et résistance à la corrosion

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24
Q

Quel est le rôle du cuivre dans l’acier

A

(+) résistance à la corrosion

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25
Q

Quel est le rôle de l’aluminium / silicium dans l’acier

A

Éléments désoxydants (retire oxygène)

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26
Q

Quel est le rôle du molybdène dans l’acier (2)

A

(+) résistance à température élevée
(+) résistance à la corrosion

27
Q

Quel est le rôle du nickel dans l’acier

A

(+) résilience à basse température

28
Q

Quelles sont les classifications de l’acier (3)

A

Non alliés
Faiblement alliés
Alliés

29
Q

Qu’est-ce que des aciers non alliés

A
  • sans composantes secondaires
  • acier au carbone : (+) résistant, (+) simples, (-) couteux
  • anciennement utilisés pour aciers structuraux
30
Q

Qu’est-ce que des aciers faiblement alliés (3)

A
  • avec composantes secondaires
  • (+) résistance, (+) résistance à la corrosion, limite élastique > aciers non alliés
  • utilisés aujourd’hui pour aciers structuraux
31
Q

Qu’est-ce que des aciers alliés

A
  • avec composantes secondaires
  • (++) résistance, subi traitement thermique (recuit, trempe et revenu)
  • utilisés fabrication d’outils
32
Q

Définir la dénomination des produits finis de l’acier des profilés en I et à ailes parallèles (4)

A

W = normal
M = spécial
HP = profondeur=largeur (poutre carrée)
S = face int. ailes inclinée de 17%
(d x masse)

33
Q

Dans les produits finis de l’acier, que signifie cet exemple de profilé : W530x138 (d x m)

A

530 = profondeur en mm
138 = masse linéaire en kg/m

34
Q

Définir la dénomination des produits finis de l’acier des profilés en C

A

Dénomination C ou MC (d x m)

35
Q

Définir la dénomination des produits finis de l’acier des profilés en T

A

Dénomination WT (d x m)
W460x106 = 2 x WT230x53

36
Q

Définir la dénomination des produits finis de l’acier des profilés en L à ailes égales ou inégales

A

Dénomination en L (127x89x13) [d x b x t]

37
Q

Définir la dénomination des produits finis de l’acier des profilés en tubes

A

Dénomination HSS
127x127x6 (d x b x t prismatique, d x t circulaire)

38
Q

Définir la dénomination des produits finis de l’acier des profilés soudés (2)

A

Dénomination :
- ailes égales = WWF
- ailes inégales = WRF

39
Q

Quels sont les différents produits plats laminés (produits finis acier) (3)

A
  • Tôles pour coffrage (plancher de bâtiments)
  • Tôles pour couverture (toit bâtiments)
  • Tôles pour bardage (mur bâtiment)
40
Q

Produits finis acier, à quoi servent les câbles, torons et tiges

A

Pour les ouvrages en béton précontraint

41
Q

Produits finis acier, à quoi servent les barres d’armatures

A

Pour les ouvrages en béton armé

42
Q

Produits d’acier finis, à quoi servent les boulons

A

Pour fixer mécaniquement différents
profilés en acier

43
Q

Produits d’acier finis, à quoi servent les goujons

A

Liaison entre dalle de béton et éléments de support en acier

44
Q

Quelle sont les 6 propriétés MÉCANIQUES de l’acier

A

Résistance en traction
Résistance à la fatigue
Résistance aux incendies
Résilience
Dureté
Ductilité

45
Q

Quels sont les 4 comportements en traction de l’acier (phases)

A
  • Phase linéaire élastique
  • Phase plastique : plateau plastique + zone d’écrouissage
  • Phase de rupture avec striction
  • Rupture
46
Q

Définir la résistance en traction de l’acier (Fu & Fy)

A

Contrainte de rupture (Fu) de 350 à 700 MPa
Limite élastique (Fy) de 300 à 600 MPa

47
Q

Définir la résistance à la fatigue de l’acier (définition)

A

Capacité de l’acier à éviter formation de fissure dans zone de contraintes cycliques

48
Q

Définir la dureté de l’acier

A
  • Mesure de l’empreinte d’un pénétrateur qui tombe sur acier
  • Essais Brinell et Vickers
49
Q

Définir la résilience de l’acier

A
  • Capacité d’un matériau à résister aux chocs répétés
  • Essai Charpy (température de transition : 27j)
50
Q

Définir la résistance aux incendies de l’acier (2)

A
  • (-) résistance mécanique, (+) ductilité à partir de 250º, très important à 550º
  • utiliser membrane (béton)
51
Q

Quelles sont les 5 propriétés PHYSIQUE de l’acier (valeurs)

A

Ne varient PAS selon alliages et nuances :
- Densité : d=7,85
- Coef. dilatation : ⍺ = 11.7E-6 m/m/ºC
- Coef. de poisson : u = εt/εl = 0,3
- Module élasticité : E = 200 000 MPa
- Fluage : 3 phases

52
Q

Définir le module d’élasticité de l’acier

A

E = 200 000 MPa (pente déformation proportionnelle à contrainte)

53
Q

Définir le fluage de l’acier

A
  • Déformation différée (en fonction du temps), lorsque application contrainte constante
  • Fluage (++) à 450º et plus
54
Q

Quels sont les avantages de l’acier (6)

A

Qualité et légèreté
Préfabrication et rapidité du montage
Facilité de transformation et de démontage
Résistance à la corrosion
Multiplicité d’alliages
Recyclage

55
Q

Quel est le désavantage de l’acier

A

Coûts de fabrication (cher)

56
Q

Quels sont les différents types de nuances de l’acier (7)

A

Type :

W
WT
R
A
AT
Q
QT

57
Q

Définir les nuances de type W (2)

A
  • structures soudés
  • charpente de bâtiments
58
Q

Définir les nuances de type WT (2)

A
  • structures soudés + résilience basse température
  • surtout ponts
59
Q

Définir les nuances de type R (2)

A
  • (+) résistance corrosion atmosphérique
  • revêtement ext. bâtiment
60
Q

Définir les nuances de type A (2)

A
  • combinaison de type W et R
  • aciers patinables et soudables
61
Q

Définir les nuances de type AT (3)

A
  • aciers patinables, soudables et (+) résilience
  • (+) résilience basse température
  • ponts et matériel de transport
62
Q

Définir les nuances de type Q (3)

A
  • aciers faiblement alliés
  • lim. élastique (+)
  • pièces de charpentes légère de (++) résistance
63
Q

Définir les nuances de type QT (2)

A
  • aciers faiblement alliés, (+) résilience
  • points, grues, matériel de transport

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