Réseau cristallin et structure du métal
Cubique centré, cubique à faces centrées, hexagonal — et pourquoi c'est important
AI generated Les métaux ne se solidifient pas de manière chaotique, mais en réseaux cristallins réguliers. Le fer change de réseau lors du chauffage — c'est exactement ce changement qui est la cause du , du et de la . Celui qui connaît les types de réseaux comprend les transformations les plus importantes de la métallurgie de l'acier.
Les métaux sont cristallins. Cela signifie que leurs atomes ne sont pas répartis au hasard, mais se trouvent dans un motif régulier et répétitif — le réseau cristallin. Le plus petit élément de ce motif s'appelle la maille élémentaire, et il en existe principalement trois types pour les métaux.
Cubique centré (CC) : Un atome à chaque coin du cube plus un au centre. Ce réseau est celui du fer à température ambiante — sous forme de . Il est compact, mais les possibilités de glissement des atomes sont limitées.
Cubique à faces centrées (CFC) : Atomes aux coins plus un au centre de chaque face. C'est dans ce réseau que se trouve le fer entre 911 °C et 1392 °C — sous forme de . Le réseau CFC est « plus aéré » et se déforme beaucoup mieux ; en même temps, beaucoup plus d'atomes de se dissolvent dans ses interstices.
Hexagonal compact (HC) : Pour le zinc, le magnésium et le titane à température ambiante. Ce réseau n'a que peu de plans de glissement — c'est pourquoi ces métaux se déforment moins bien à froid.
Le point crucial pour toi en tant que soudeur : le fer change de réseau lors du chauffage et du refroidissement. À 911 °C, le réseau CC bascule en réseau CFC — la devient de l'. Au refroidissement, l'inverse se produit. Ce changement de réseau est la cause de tout ce qui se passe en termes de durcissement lors du :
• Si l' refroidit lentement, les atomes de carbone ont le temps de quitter le réseau CFC — il se forme de la / douce.
• S'il refroidit très rapidement, les atomes de carbone restent piégés et déforment violemment le réseau — il se forme de la dure.
Une pièce métallique réelle n'est cependant pas un monocristal, mais se compose de millions de minuscules (grains) qui se touchent à leurs joints. La taille de grain détermine les propriétés : grain fin = plus résistant et plus tenace, grain grossier = plus mou et plus fragile. Lors du , le grain grossit dans la — c'est pourquoi la zone à gros grains à côté de la soudure est le point faible.
Les défauts de réseau font aussi partie du quotidien. Un atome manquant (lacune), un atome étranger interstitiel ou une dislocation (un décalage intégré dans le réseau) déterminent comment le métal se déforme et se durcit. La signifie en substance : tu crées tellement de dislocations qu'elles se bloquent mutuellement.