Allongement à la rupture

Allongement à la rupture

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
 A% = 100 \cdot \frac {L_u-L_o}{L_o}

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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