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

1 Définition
2 Généralités
3 Allongement à la rupture de quelques matériaux

[modifier] Définition

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

Avec :

$L u$ la longueur ultime, longueur de la poutre juste avant la rupture. La notation $L f$ , longueur finale est aussi utilisée.
$L o$ la longueur initiale, longueur de la poutre avant le début de l’essai de traction.

Remarque : $L u$ et $L o$ doivent être exprimées dans la même unité, en général le millimètre.

[modifier] Généralités

Un allongement à la rupture élevé caractérise un matériau ductile ; le polyester (250 < A% < 1500) 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 1m de long aura rompu avant d’être allongée de 8mm.
Peu de temps avant la rupture, apparaît un phénomène de striction ; ce phénomène se caractérise par le coefficient de striction Z%.

[modifier] Allongement à la rupture de quelques matériaux

[modifier] 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

[modifier] 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

[modifier] Aciers inoxydables

Désignation	A%
X 5 Cr Ni 18-10	35 à 45
X6 Cr Ni Ti 17-12	30 à 40

[modifier] fontes

Désignation	A%
GJL (graphite lamellaire)	0,3 à 0,8
GJS (graphite sphéroïdale)	2 à 15
GJMW (cœur blanc)	7 à 12
GJMB (cœur noir)	2 à 18

[modifier] 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 subit 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 » ( 20MPa < Re < 100MPa ). Après traitement(s), la résistance mécanique est augmentée (100MPa < Re < 500MPa) mais l’allongement à la rupture diminue fortement (1 < A% < 20).

[modifier] 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

[modifier] Élastomères et matières plastiques

Matériau (Symbole)	A%
Polyéthylène basse densité (PEbd)	200 à 600
Polyéthylène haute densité (PEhd)	20 à 80
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 1500