Matériaux et Essais

Ce cours présente les grandes familles de matériaux utilisés en construction métallique et en chaudronnerie, et les essais normalisés qui permettent de connaître leur comportement réel. Le technicien supérieur doit savoir lire un certificat matière (EN 10204 3.1), interpréter un procès-verbal d’essai de traction, de dureté ou de résilience, vérifier la conformité d’une tôle ou d’un profilé importé, et comprendre pourquoi une pièce rompt (surcharge, fatigue, rupture fragile, corrosion) afin de le prévenir. Les applications portent sur des ouvrages du contexte nigérien : charpentes, réservoirs, tuyauteries, pièces d’engins et d’installations agro-industrielles et minières.

Objectifs d’apprentissage

• Classer les matériaux (métaux, polymères, céramiques, composites) et décoder la désignation normalisée des aciers.
• Réaliser et exploiter un essai de traction et de compression : E, R_e, R_m, A %, Z %.
• Mesurer et interpréter une dureté Brinell, Vickers ou Rockwell et une résilience Charpy.
• Décrire le phénomène de fatigue et utiliser la courbe de Wöhler et la règle de Miner.
• Identifier un mode de défaillance (ductile, fragile, fatigue, corrosion) et proposer des mesures de prévention.

Prérequis

Résistance des matériaux (contrainte, déformation, loi de Hooke), métallurgie de base (diagramme fer-carbone, traitements thermiques), notions de statistiques.

Plan du cours

1. Leçon 1 — Classification et désignation des matériaux
2. Leçon 2 — Essais de traction et de compression
3. Leçon 3 — Essais de dureté et de résilience
4. Leçon 4 — Fatigue, rupture et prévention des défaillances

Modalités d’évaluation

Volume horaire : 20 h de CM, 10 h de TD, 10 h de TP et 20 h de travail personnel, 3 crédits. Évaluation : contrôle continu (TD, comptes rendus des TP de traction et de dureté, quiz) et examen terminal écrit.

Bibliographie

• M. F. Ashby, D. R. H. Jones, Matériaux, tome 1 : Propriétés et applications, Dunod.
• J.-P. Baïlon, J.-M. Dorlot, Des matériaux, Presses internationales Polytechnique.
• W. D. Callister, Science et génie des matériaux, Dunod.
• NF EN ISO 6892-1 (traction), NF EN ISO 6506-1 (Brinell), NF EN ISO 6507-1 (Vickers), NF EN ISO 148-1 (Charpy).
• D. François, A. Pineau, A. Zaoui, Comportement mécanique des matériaux, Hermès.