Les propriétés des matériaux métalliques sont généralement divisées en deux catégories : les performances de procédé et les performances d'utilisation. Les performances de procédé désignent les performances des matériaux métalliques dans des conditions de traitement à froid et à chaud spécifiques lors de la fabrication de pièces mécaniques. La qualité des performances de procédé des matériaux métalliques détermine leur adaptabilité au traitement et au formage pendant la fabrication. En raison des différentes conditions de traitement, les propriétés de procédé requises sont également différentes, telles que les performances de moulage, de soudabilité, de forgeabilité, de traitement thermique, d'usinage par découpage, etc. Les performances désignent les performances des matériaux métalliques dans les conditions d'utilisation des pièces mécaniques, ce qui inclut les propriétés mécaniques, physiques et chimiques, etc. Les performances des matériaux métalliques déterminent leur domaine d'utilisation et leur durée de vie.
Dans l'industrie de la fabrication de machines, les pièces mécaniques générales sont utilisées à température et pression normales et dans des milieux peu corrosifs. En cours d'utilisation, chaque pièce mécanique supporte des charges différentes. La capacité des matériaux métalliques à résister aux dommages sous charge est appelée propriétés mécaniques. Les propriétés mécaniques des matériaux métalliques constituent la base principale de la conception et du choix des matériaux. Selon la nature de la charge appliquée (tension, compression, torsion, impact, charge cyclique, etc.), les propriétés mécaniques requises pour les matériaux métalliques varient également. Les propriétés mécaniques couramment utilisées sont : la résistance mécanique, la plasticité, la dureté, la ténacité, la résistance aux chocs multiples et la limite de fatigue. Chaque propriété mécanique est abordée séparément ci-dessous.
1. Force
La résistance désigne la capacité d'un matériau métallique à résister aux dommages (déformation plastique excessive ou rupture) sous charge statique. Comme la charge agit sous forme de traction, de compression, de flexion, de cisaillement, etc., la résistance est également divisée en résistance à la traction, résistance à la compression, résistance à la flexion, résistance au cisaillement, etc. Il existe souvent une relation entre les différentes résistances. En pratique, la résistance à la traction est généralement utilisée comme indice de résistance de base.
2. Plasticité
La plasticité fait référence à la capacité d'un matériau métallique à produire une déformation plastique (déformation permanente) sans destruction sous charge.
3. Dureté
La dureté mesure la dureté d'un matériau métallique. Actuellement, la méthode la plus couramment utilisée pour mesurer la dureté en production est la méthode de la dureté par indentation. Elle consiste à enfoncer un pénétrateur de forme géométrique spécifique dans la surface du matériau métallique testé sous une charge donnée. La valeur de dureté est alors mesurée en fonction du degré d'indentation.
Les méthodes couramment utilisées comprennent la dureté Brinell (HB), la dureté Rockwell (HRA, HRB, HRC) et la dureté Vickers (HV).
4. Fatigue
La résistance, la plasticité et la dureté évoquées précédemment sont des indicateurs de performance mécanique du métal sous charge statique. En effet, de nombreuses pièces de machines fonctionnent sous des charges cycliques, et la fatigue se produit dans ces conditions.
5. Résistance aux chocs
La charge agissant sur la pièce de la machine à une vitesse très élevée est appelée charge d'impact, et la capacité du métal à résister aux dommages sous une charge d'impact est appelée ténacité aux chocs.
Date de publication : 06/04/2024