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Métallurgie · Comprendre la manipulation

Former un alliage Cu–Ni

Relier composition, fusion et solidification d’un alliage.

Lecture · environ 4 min2 relations expliquéesQCM · 3 questions
01 · Le principe scientifique

Que se passe-t-il ?

Un alliage associe plusieurs éléments dans un matériau métallique. Le système Cu–Ni est un exemple classique de solubilité solide étendue ; sa solidification se décrit avec des domaines liquide, solide et biphasé.

Dans un domaine à deux phases à l’équilibre, la composition de chacune diffère généralement de la composition moyenne. La règle du levier relie ces compositions aux fractions des phases.

02 · Les relations à connaître

Les formules, avec leurs conditions.

C₀ = Σ(mᵢ Cᵢ)/Σmᵢ

C₀ : composition moyenne ; mᵢ : masses ; Cᵢ : compositions sur la même base.

À utiliser lorsque : Bilan de mélange avant pertes ou réactions.

fα = (Cβ − C₀)/(Cβ − Cα)

fα : fraction de phase α ; Cα, Cβ : compositions aux extrémités de la ligne de liaison.

À utiliser lorsque : Équilibre à deux phases, C₀ compris entre Cα et Cβ et base de composition cohérente.

03 · Du laboratoire à l’industrie

Où utilise-t-on ce principe ?

Fonderie d’alliages

Élaborer une composition et suivre sa solidification.

Fabrication de composants Cu–Ni

Choisir les propriétés d’un matériau selon son application.

À observer dans la manipulation

Mélanger deux charges de compositions connues, calculer C₀ puis suivre la zone biphasée pendant le refroidissement.

Pour approfondir

Références et lectures

Cette fiche explique les principes et leurs hypothèses. La simulation pédagogique peut simplifier le procédé ; un modèle industriel demande des données et une validation adaptées.

04 · À vous de jouer

Avez-vous compris l’essentiel ?

Une seule bonne réponse par question. Répondez aux trois questions, puis affichez le corrigé.

1. La composition moyenne d’un mélange dépend…
2. Dans une zone liquide + solide, les deux phases ont-elles toujours la même composition ?
3. La règle du levier détermine notamment…
Intu Lab · Fiche de compréhension · Kimba Christian