est-ce qu'il y a des fibres dans l'acier ?

ilfaitvraimentbeau
Compagnon
20 Novembre 2007
9 027
Près de Rouen
  • Auteur de la discussion
  • #1
bonjour à tous,
voici une photo d'une ancre de marine prise récemment en vacances, le métal est oxydé et il apparaît ce que l'on pourrait appeler des "couches" ou des "fibres" dans l'acier, qui est très probablement forgé
un phénomène sans doute du même genre fait que l'on dit que l'acier laminé possède un sens, la résistance ne serait pas la même en long et en travers
pourtant du fer est du fer, il n'existe pas de molécule de fer, que des atomes, alors à votre avis, quelle est l'explication de ce phénomène ?
merci par avance pour vos lumières !
:wink:

fibres.JPG
 
g0b
Compagnon
20 Janvier 2014
1 125
Il s'agit probablement d'un phénomène de corrosion intergranulaire. L'acier a une structure cristalline. Entre les grains (monogristallins), il y a des jonctions qui sont chimiquement hétérogènes et potentiellement plus sensibles à la corrosion. Les opérations de mise en forme (forge, laminage par exemple), tendent à donner une direction préférentielle à ces joints de grains qui sont une source de fragilité (ce qui effectivement, en terme de résistance, rend le matériaux anisotrope, d'où la notion de "fibre" qui n'a bien sûr rien à voir avec les fibres que l'on rencontre dans les matériaux composites). D'où cet effet mille-feuille.
 
Dernière édition:
Aiwass
Compagnon
31 Août 2016
821
je suis nul en chimie physique... mais pour former de la matière il faut bien un assemblage de molécule ou d'atome non? ces assemblage de plusieurs atomes(dizaine, centaine, millier???) ne pourrait ils pas s’apparenter a des fibres?on dit bien que l'acier se déchire, il ne casse pas net, comme si on déchirait un tissus ou chaque fibre (assemblage d'atome) cèdent l'une après l'autre.
 
g0b
Compagnon
20 Janvier 2014
1 125
Pour faire (vraiment très) simple :
Dans le cas des métaux, on n'a pas affaire à une molécule (comme ca peut être le cas avec un plastique par exemple), on a une structure cristalline. Les atomes sont 'empilés' selon un motif régulier (maille cubique, cubique centrée, hexagonale...) comme le sel de cuisine par exemple.
Le fer, puisque c'est lui qui nous intéresse ici peut exister sous plusieurs structures (cubique centrée ou cubique face centrée par exemple). Dans un monde idéal où on aurait un fer parfaitement pur, on pourrait imaginer un bloc de fer qui serait fait d'un seul cristal. Dans la vraie vie, non seulement plusieurs structures différentes peuvent cohabiter (c'est tout l'enjeu des traitements thermiques), mais en plus, il y a des impuretés et/ou des éléments d'addition qui ont tendance à se regrouper et à casser le bel alignement régulier du cristal. Donc pour schématiser, on a un cristal qui a une forme patatoide entouré par des "impuretés" (dans le sens, autre chose que du fer). Quand on lamine ou forge une pièce, on va "écraser" ces cristaux qui vont prendre une forme allongée, et les impuretés vont aussi s'aligner. Au lieu d'avoir une pate sablée, on se retrouve avec de la pate feuilletée, si tu veux.... La première est cassante (une fois qu'une fracture s'est formée entre les grains, elle se propage facilement dans toutes les directions), la seconde est au contraire plus résistante dans un sens (on peut casser une feuille, mais il y en a une autre, indépendante, au dessus, et la fracture ne se propage pas) que dans l'autre (c'est facile de délaminer les feuilles).
Il faut prendre la comparaison avec des pincettes, mais c'est l'idée.
 
Dernière édition:
geger
Compagnon
9 Mars 2009
1 385
FR-34
Pâte feuilletée oui, :wink:
et toute cette eau ferrugineuse,
qui s'en est allée donner des gros biscottos* aux requins...! :mrgreen:

Mesdames, Mesdemoiselles, Messieurs,

En tant que dégueulé, heu, en tant que délégué de la... de la ligue anti-alcoolique, je vous parlerai de... de l'eau
minérale, de l'eau ferrugineuse.

L'eau fer... l'eau ferrugineuse, comme son nom l'indique, contient du fer... du fer (rire). Et le
dire, c'est bien, mais le faire, c'est mieux !

L'alcool non, mais l'eau ferru, l'eau ferrugineuse oui!.

Et je suis fer, heu... heu, et je suis fier, de faire à cheval... sur le principe une conférence contre Hoc, contre l'alcool.

L'alcool non, mais l'eau ferru, l'eau ferru l'eau ferrugineuse oui.
Et pourquoi y a-t-il du fer dans l'alcool ? Euh, dans l'eau ferru ferrugineuse, hum? Parce que le fer à repasser, heu, pas le
fer,... l'eau, disais-je, l'eau, c'est parce que l'eau a passé et a repassé sur le fer, et le fer a dissout. Il a dissout
le fer (rire). Et le fer a dix sous, c'est pas cher Hoc hein ?

Alors pourquoi boire cet alcool qui plus onéreux que l'eau ferru..., ferrugineuse, ruine la santé et le portefeuille?

L'alcool non, mais l'eau ferru, l'eau ferru ferrugineuse oui !.
D'ailleurs l'alcool brûle les tissus de l'organisme et vous le sentez quand vous en bouvez, quand vous en buvez, ça pique !
Alors que le vers solitaire, heu, non, pas le vers solitaire, heu, heu, le, heu, le fer est salutaire (rire)
D'ailleurs ne dit-on pas : une santé de fer ? hum ?
Un homme de fer ? hum ?
Un ch'min de fer ? hum ? (un petit peu plus bas)
Un mammifère ? (presque tout bas et hésitant)
Alors suivez-moi et comme disait mon grand fer heu, mon grand père, il faut vivre mais pas s'en faire (Long rire exagéré)

L'alcool non, mais l'eau ferru, l'eau ferru ferrugineuse oui !

* :wink: @moufy55
(pardon j'avais oublié le n°)
 
Dernière édition:
yvon29
Compagnon
31 Juillet 2012
2 891
FR-77250 Fontainebleau
Bonjour

Les aciers anciens étaient obtenus en petites sections par puddlage pour decarburer ou decarboner la fonte, puis martelage à chaud ( très chaud...) des barres.
Voir ce site
Ensuite ces barres étaient soudées entre elles pour former de plus grosses sections.
Sur cette ancre on voit bien les différentes couches qui font environ 1 cm d'épaisseur.


Le forgeage et le laminage de l'acier permettent d'obtenir un fibrage dans la matière.
C'est pour cette raison qu'une pièce forgée est plus résistante qu'une pièce taillée dans la masse, ou pire soudée.

Autre chose: j'ai beaucoup étudié des pièces en titane.
Le forgeage de certains alliages permet d'avoir un structure aiguilletée particulièrement intéressante en fatigue
 
Dernière édition:
MegaHertz
Compagnon
31 Août 2017
717
Bonjour,

Non, l'acier forgé sera beaucoup plus résistant parce que les fibres servent d'armature.
Quand tu prends un échantillon d'acier moulé à la bino c'est constitué de grains, l'ensemble de la matrice est moins résistant aux solicitations de torsion et traction que les fibres.

Dans le sens normal aux fibres tu as grosso modo la même résistance que de l'acier moulé.

Faut voir qu'on ne forge pas un cube qu'on usine.
Par exemple pour un crochet ou un outil on va forger pour que les fibres servent à renforcer l'objet.
 
yvon29
Compagnon
31 Juillet 2012
2 891
FR-77250 Fontainebleau
Bonjour

Quand tu prends un échantillon d'acier moulé à la bino c'est constitué de grains
La plupart sinon tous les métaux et alliages « ordinaires » sont composés de grains.
Un des intérêts du forgeage est justement la réduction de le taille du grain ( voir cette page....)

Quand on casse un outil en acier traité, un foret par exemple, on voit que le grain est très fin.
Par contre un bout de fer plat cassé montrera des grains beaucoup plus gros.

Si j'approfondis,à l'initiation de la rupture, la toute première fissure fera la longueur du grain ( soit on aura fendu un grain, soit décollé deux grains !)
Or un fissure plus petite propagera plus lentement qu'une plus grande ( ou pas du tout !!!)
Donc un matériaux à grain fin sera plus résistant que le même avec plus gros grain .
Forgé > laminé > fonderie ou soudure.
 
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