- Allongement à la rupture
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L’allongement à la rupture ou allongement pour cent noté A% est une caractéristique sans dimension des matériaux. Elle définit la capacité d’un matériau à s’allonger avant de rompre lorsqu’il est sollicité en traction. A% se détermine par un essai de traction.
Sommaire
Définition
Évolution d’une barre soumise à un essai de traction
Avec :
- Lu la longueur ultime, longueur de la barre juste avant la rupture. La notation Lf, longueur finale est aussi utilisée ;
- Lo la longueur initiale, longueur de la barre avant le début de l’essai de traction.
Lu et Lo doivent être exprimées dans la même unité, en général le millimètre.
Généralités
- Un allongement à la rupture élevé caractérise un matériau ductile ; le polyester (250 < A% < 1 500) par exemple peut être étiré de 15 fois sa longueur initiale avant de rompre.
- Un allongement à la rupture faible caractérise un matériau fragile ; une fonte GJL (0,3 < A% < 0,8) rompt alors qu’elle ne s’est presque pas allongée. Ainsi une poutre en fonte de 1 m de long aura rompu avant d’être allongée de 8 mm.
- Peu de temps avant la rupture, apparaît un phénomène de striction ; ce phénomène se caractérise par le coefficient de striction Z% qui mesure la réduction de section après rupture par rapport à la section initiale.
Allongement à la rupture de quelques matériaux
Aciers au carbone
Désignation A% S185 (A33) 8 à 18 S235 (E24) 15 à 26 S355 (E36) 12 à 22 E295 (A50) 10 à 20 E360 (A70) 3 à 11 C25 (XC25) 18 à 21 C35 (XC38) 16 à 20 C45 (XC48) 13 à 18 Aciers faiblement alliés
Désignation A% 38 Cr 2 14 à 17 100 Cr 6 10 à 13 20 Ni Cr 6 8 à 10 30 Ni Cr 11 12 à 16 20 NI Cr Mo 7 8 à 10 34 Cr Ni Mo 6 10 à 13 42 Cr Mo 4 10 à 14 28 Mn 6 19 à 21 Aciers inoxydables
Désignation A% X 5 Cr Ni 18-10 35 à 45 X6 Cr Ni Ti 17-12 30 à 40 Fontes
Désignation A% GJL (graphite lamellaire) 0,3 à 0,8 GJS (graphite sphéroïdal) 2 à 15 GJMW (cœur blanc) 7 à 12 GJMB (cœur noir) 2 à 18 Alliages d’aluminium
L’allongement à la rupture de l’aluminium pur ou presque est de l’ordre de 30 %. Il en va de même pour les alliages n’ayant subi ni écrouissage ni traitement thermique (état métallurgique 0) ; dans ce cas, l’allongement à la rupture est compris entre 20 et 40 %. L’aluminium pur et les alliages non traités ont des propriétés mécaniques médiocres, ils sont « mous » (20 MPa < Re < 100 MPa). Après traitement(s), la résistance mécanique est augmentée (100 MPa < Re < 500 MPa) mais l’allongement à la rupture diminue fortement (1 < A% < 20).
Alliages de cuivre
Comme pour les alliages d’aluminium, l’allongement à la rupture des alliages de cuivre dépend très fortement de l’état métallurgique.
Type A% Laitons (Cu + Zn) 4 à 28 Bronzes (Cu + Sn) 3 à 50 Maillechorts (Cu + Ni + Zn) 5 à 2 Élastomères et matières plastiques
Matériau (Symbole) A% Polyéthylène basse densité (PEbd) 200 à 600 Polyéthylène haute densité (PEhd) 20 à 80 Copolymère éthylène-acétate de vinyle (EVA) 200 à 1 100 Polypropylène (PP) 250 à 600 Polychlorure de vinyle (PVC) rigide 5 à 80 Polychlorure de vinyle (PVC) souple 150 à 450 Polystyrène (PS) 5 à 75 Polycarbonate (PC) 80 à 120 Polytétrafluoroéthylène (PTFE) 250 à 500 Polyester (thermodurcissable) 250 à 1 500 Voir aussi
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