Chimie du solide: 1.3.2-4

Exercice

La structure cristalline et la trempe des aciers

1- Dessiner les structures cristallines du Fer α et du Fer γ.

2- On considère le diagramme Fer-Carbone ci-contre (version imprimable ici.

a)- Indiquer quel est le nom de la (ou des) structure(s) du Fer dans chacune des 3 zones colorées.

b)- Un acier à 0,5% de Carbone, à 950 °C, est refroidi très lentement. Quelle est la structure des premiers cristaux formés lors de l'apparition de la deuxième  forme allotropique.

c)-  A quelle température se forment ces premiers cristaux.>

d)- On refroidit très lentement cet acier jusqu'à 600 °C. Quelle est la structurestrong> finalede l'acier.

3- Le même acier que celui de l'exercice 2 est refroidi très rapidement (trempe) jusqu'à une température de 200 °C. Après avoir éventuellement visualisé et manipulé les structures ci-dessous, en version agrandie, ici, indiquer qu'elle est la figure, qui correspond aux cristaux de Fer formés lors de cette trempe.

Structure A

Structure B

Structure C

Structure D

4- Un acier contient 8% de cémentite et 92% de ferrite (en masse) à température ambiante. Déterminer le pourcentage massique en carbone dans cet acier.
Rappel :
% de carbone dans la cémentite : 6,67
% de carbone dans la ferrite : 0,022