Diagrammes d'équilibre
Un diagramme d'équilibre est une représentation des transformations solide-liquide ou solide-solide d'un alliage.
La partie haute température est formée par le diagramme fusion-solidification, et
la partie basse température est constituées des lignes
de transformation.
Diagramme fusion -
solidification d'un alliage binaire:
A une température TM,
la composition de la phase solide se lit sur le solidus et celle de la phase
liquide sur le liquidus.
Points spéciaux des diagrammes:
- Point eutectique: point
unique où se produit une réaction eutectique:
Liquide <-> solution solide a
de concentration n + solution solide b
de concentration m + chaleur.
- Point péritectique: point unique
où se produit une réaction péritectique:
Liquide + solution solide b
de concentration y <-> solution solide a de concentration x + chaleur.
- Point eutectoïde: point
unique où se produit une réaction eutectoïde:
Solution solide g
<-> solution solide a
de concentration N + solution solide b
de concentration M.
Application aux
alliages Fer - Carbone:
Différentes variétés
allotropiques du fer:
- Fea: cI, stable de Tambiante à
- Feb: cF, stable de
- Fed: stable de
Il existe deux diagrammes Fer - Carbone, car il existe
du C à l'état libre (graphite), et du C en combinaison chimique (cémentite).
Il y a donc un diagramme Fer - Graphite (dit diagramme
stabile) et un diagramme Fer - Cémentite (dit diagramme labile). En pratique,
pour des alliages Fe - C inférieurs à 4,3% C, c'est le diagramme labile qui
convient.
Aciers: lorsque 0 < %C
<2%
- aciers hypoeutectoïdes: < 0,8 %C
- acier eutectoïde: = 0,8 %C
- aciers hypereutectoïdes: > 0,8 %C
Fontes: lorsque 2 < %C <
6,67 %
- fontes hypoeutectiques: 2 < %C < 4,3
- fonte eutectique: = 4,3 %C
- fontes hypereutectiques: 4,3 < %C < 6,67