Lorsque vous chauffez un métal, il se dilate. Lorsque vous le refroidissez, il se contracte. Tout cela est dû à un phénomène appelé dilatation thermique.
5 points clés pour comprendre la dilatation thermique
1. Chauffer du métal : Que se passe-t-il ?
Lorsqu'un métal est chauffé, les atomes qu'il contient commencent à acquérir de l'énergie. Cette énergie fait vibrer les atomes plus vigoureusement. En conséquence, le métal se dilate.
2. Refroidissement du métal : Que se passe-t-il ?
À l'inverse, lorsque le métal est refroidi, les atomes perdent de l'énergie. Ils vibrent donc moins. Par conséquent, le métal se contracte.
3. Applications pratiques de la dilatation thermique
L'expansion thermique est utilisée dans de nombreuses applications. Par exemple, dans les processus de traitement thermique, le métal est exposé à des températures extrêmes afin de modifier ses propriétés. Le fait de chauffer puis de refroidir rapidement un métal, un processus appelé trempe, peut le rendre plus dur ou plus mou en fonction de l'alliage.
4. Contrôler la température pour obtenir les résultats souhaités
Il est essentiel de contrôler la température pendant le traitement thermique. Si la température est trop élevée, le métal peut se transformer trop rapidement, ce qui entraîne des problèmes tels que la croissance du grain. Cela peut rendre le métal trop mou ou trop faible. Inversement, si la température est trop basse, le métal risque de devenir cassant et de se fissurer.
5. Gestion de la dilatation thermique lors du soudage
Lors du soudage, un échauffement localisé peut provoquer des tensions dues à une dilatation et à une contraction restreintes. Pour minimiser cette contrainte, il peut être utile de préchauffer le métal avant le soudage. L'utilisation de procédés de soudage à basse température et de matériaux à faible point de fusion peut également réduire les contraintes et le risque de fissuration.
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