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 Objectifs
Approfondissement des concepts de la physico-chimie et de la thermodynamique en vue de leur application à l'étude des procédés d'élaboration et des phénomènes de vieillissement des matériaux métalliques.
Cahier des charges
1. Introduction : grandes familles d'alliages métalliques industriels
2. Fonctions thermodynamiques et propriétés d'état : rappels de thermodynamique ; interprétation moléculaire des propriétés d'état ; équilibre
3. Réactions chimiques : chaleur de réaction, constante d'équilibre, rappel de la théorie d'Arrhénius ; théorie des réactions : diagramme d'Ellingham
4. Réactions d'oxydation : oxydation des métaux ; mécanismes de la corrosion sèche ; protection contre l'oxydation
5. Réactions de réduction : réduction des oxydes libres par le carbone, l'oxyde de carbone et l'hydrogène ; notions de métallurgie thermique ; processus sidérurgique
6. Solutions : lois de Raoult et de Henry ; propriétés thermodynamiques des solutions ; propriétés colligatives ; solutions régulières et non-régulières ; activité
7. Diagrammes de phase : règle de phases ; systèmes à un constituant ; déduction thermodynamique de la forme des diagrammes de phase ; étude de diagrammes binaires typiques des alliages métalliques ; introduction aux diagrammes ternaires
8. Diffusion : diffusion interstitielle et auto diffusion ; cinétique de la diffusion ; diffusion dans les alliages de substitution ; courts-circuits de diffusion ; approche thermodynamique générale
9. Thermodynamique des interfaces : modèle de Gibbs ; équation de Laplace ; mesure de l'énergie de surface et d'interface ; relation entre énergie de surface et chaleurs de fusion et de sublimation ; interfaces solide-gaz : isothermes d'adsorption ; isotherme BET ; interfaces solide/solide ; angles d'orientation et cohérence ; croissance des grains et des précipités dans les polycristaux et les alliages
10. Etat liquide : structure des liquides ; propriétés thermodynamiques ; propriétés physiques
11. Solidification : germination ; ségrégation en cours de solidification ; purification par fusion de zone ; croissance dendritique et cellulaire ; structure des lingots et des pièces moulées; notions de fonderie ; coulée continue ; structure des cordons de soudure.
12. Transformations de phase à l'état solide : germination et croissance ; diagrammes de transformation isotherme ; recristallisation ; décomposition spinodale ; transformation martensitique ; application aux aciers et alliages d'aluminium
13. Electrochimie : électrochimie des solutions aqueuses ; extraction et raffinage électrolytique ; application à l'extraction électrochimique de l'aluminium et du zinc
14. Corrosion : différents modes ; corrosion galvanique et passivation ; p
Le cours MAPR2473 est mentionné dans les programmes suivants :
INCH2 Ingénieur civil chimiste
MATR2 Ingénieur civil en sciences des matériaux
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