UNIVERSITE SIDI MOHMED BEN ABDALLH FACULTE DES SCIENCES FILIERE Licence Profess

UNIVERSITE SIDI MOHMED BEN ABDALLH FACULTE DES SCIENCES FILIERE Licence Professionnelle de chimie industrielle Sixième semestre(S 6) 2017-2018 Examen de métallurgie I Session de juin Par quel phénomène explique-t-on la déformation plastique d'un matériau métallique. Pour freiner ce phénomène on peut envisager le durcissement du matériau par : solution solide, précipité ou dispersoïde Ecrouissage Décrire ces différents procédés. Soit 100kg d'un mélange liquide homogène de A et B noté M. La solution liquide L2 a une densité inferieure à celle de A. Expliquer comment on doit procéder pour séparer les constituants de ce mélange. Quelles sont les phases formées en M', déterminer leur composition. (Ce procédé est, par exemple utilisé pour séparer Pb du Zn) 60 30 28 Cmas Diagramme dtgulkbr ephore A-8. Interpréter le fait que lors de la solidification lente d'un métal de masse importante (par exemple, coulée dans une lingotière), on constate que les impuretés migrent vers la région où la solidification se produit en dernier. ll- M Chnn- Si O xisu Dows tn.cencus ce Desil Rawb ureusct CoKe. Paw is étalaqa A quel niveau du haut fourneau se produit la siliciation é la fonte et quelle est 'origine IV principale du silicium ainsi apporté ? La désiliciation est réalise par (Fe0), La déphosphoration se produit à l'interface métal- ret permet de réduire les pertes en Fe de la phase métallique. Ecrire les réactions Chimiques correspondantes et donner l'expression de leur aftinite chimique. Aade du diagrammes d'Ellinghamme, déterminer les pressions d'oxygène de déphosphoration et de désiliciation de la fonte à 1200°C. Si+ Fc0. Si0(dissgs dawFe0) Fe. Interpréter l'évolution de la composition du métal et du laitier représentée, au cours du soufflage de conversion de la fonte en acier. V Phage 1 Phase 2 Phgse 3 pnorA Carppne i Sfjotim 50 GLanuia d onygéne BUUHG"(en A du fofal) 100 50 Quantité d'oxygene Oullé (en % du toja) Evolution de la composition du métal et du laltler au cours du souftlage VI Donner la composition chimique et la nature des matériaux symbolisés ci dessous 25CrMo4S, 51CrV4, 27MnCrB5-2, X10CrNi18-8, HS7425, FGL320, FGS300-2, MN45-10, FGLNi20Cr23 VII Calcul de la quantité théorique d'oxygène nécessaire pour décarburer un bain de fonte Fe-C Une charge de fonte (Fe+% Co) de masse initiale Bo, est mise en contact avec une masse de chaux Lo. Calculer la quantit d'oxygène å soufiler AO pour obtenir un acier de teneur en carbone %C1. Quelle est la quantité de fer oxydée ? Quelle est la teneur en oxygène de l'acier en fin de conversion ? On admet qu'en finde soufîlage les équilibres thermodynamiques sont atteints. On admet que les réactions d'oxydation par l'oxygène gazeux sont complètes. On admet aussi que tout 1'oxygène soutflé est consommé; une partie de l'oxygène est consommée par l'oxydation d'une certaine quantité de fer, qui se retrouve dans le laitier, une partie se dissout dans le métal, le reste est consommé par le carbone. K VII Déterminer à l'aide des diagrammes d'Ellingham de la figure ci jointe la pression d'oxygène d'oxydation de FeO en FesO4 et de Fe en Fe0 et celle de Cu en CuO à 1000°C. P Paa v10 nod10'w10 1/103 /10 10 1101 Cette drolte n'eet valabye que pour ds Compoade stoechdmetiques 1500 1/10 2000 /10 2 GuO 2 CuO 4Fe,O4Oe6 FO,O 107 10 *** SO 10- 2 Ni O2 2 NO/. 2 cO+042 Co, 1d1 Co+O2 C60 5F0LO2 FeOgh+072G 50 PD+O2 PbO 0 1041 10- 100 COCO 2C+0209 1041 10 100 2 E G 0 P0 4KO22K A n+O 150 2 O22 NaO 2 10%1 104% T0 150 10- A+O2 AlLOgS 101 101 +O22z - 200 T+OTOZ 10h1 CO2*Ce3 200 10- /U0O 250 2 Mg+2Mg 10- 101 10 Changement d'état Éement| Oxyde-250 Point de fusion Point d'ébulitüon Point de sublimation Point de transition 10- Zéro abeolu 2 C + 0 2 Ca0/ PcoPco fempérature en 500 o 10 101 101 10 1000 101 10n 10 10 10 500 PPo 101 2C00 10 101 101 101 Pa abn. 10-210r 1010 K 101 101 101 10 101 10 10 101 - 10 10- 10 10 10 0- 10- Diagramme d'Ellingham: enthalpie libre de formation AG°(T) de certains oxydes (affinité standard A (T) =- AG°(T). uploads/s3/ examen-2017-2018.pdf

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