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Plan
I.
Introduction
II.
La ductilité
A. Le mécanisme de la déformation plastique
B. Les facteurs influençant la ductilité
C. Les mesures de la ductilité
III.
La malléabilité
A. Le mécanisme de la déformation par compression
B. Les facteurs influençant la malléabilité
C. Les mesures de la malléabilité
IV.
Le lien entre la ductilité et la malléabilité
A. La relation entre la contrainte de traction et la contrainte de compression
B. La comparaison entre les matériaux ductiles et malléables
C. L'optimisation des propriétés mécaniques
V.
Conclusion

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Sommaire
I. I
ntroduction
II.
La ductilité
 Généralité et définition de ductilité
A. Le mécanisme de la déformation plastique
 La notion de dislocation
 La mise en mouvement des dislocations
 L'écrouissage et la fragilisation
B. Les facteurs influençant la ductilité
 La température
 La pression
 La composition chimique
 La structure cristalline
 Les défauts
 Les traitements thermiques
C. Les mesures de la ductilité
 L'essai de traction
 L'essai de flexion
 L'essai de torsion
III.
La malléabilité
 Généralité et définition de malléabilité
A. Le mécanisme de la déformation par compression
 La notion de glissement
 La formation de bandes de cisaillement
 La recristallisation et l'adoucissement
B. Les facteurs influençant la malléabilité
 La température
 La pression
 La composition chimique et la structure cristalline
 Les défauts et les traitements thermiques
C. Les mesures de la malléabilité
 L'essai de compression
 L'essai de forgeage
 L'essai de laminage
IV.
Le lien entre la ductilité et la malléabilité
A. La relation entre la contrainte de traction et la contrainte de compression
 Le critère de Von Mises
 Le critère de Tresca
 Le critère de Mohr-Coulomb
B. La comparaison entre les matériaux ductiles et malléables
 Le cas des métaux purs
 Le cas des alliages métalliques
 Le cas des matériaux non métalliques

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C. L'optimisation des propriétés mécaniques
 Le compromis entre la ductilité et la résistance
 Le compromis entre la malléabilité et la dureté
 Le compromis entre la ductilité et la malléabilité
V.
Conclusion
I. I
ntroduction
La ductilité et la malléabilité sont deux propriétés mécaniques importantes des matériaux.
Elles déterminent la capacité d’un matériau à se déformer de manière permanente sans se
rompre lorsqu’il est soumis à des forces externes. La ductilité se réfère à la déformation par
traction, c’est-à-dire l’étirement du matériau, tandis que la malléabilité se réfère à la
déformation par compression, c’est-à-dire l’aplatissement du matériau. Ces propriétés sont
utiles pour la fabrication et la transformation des matériaux, ainsi que pour la conception de
structures et de produits résistants et durables. Par exemple, les métaux ductiles et malléables
comme l’or, l’argent, le cuivre ou l’aluminium peuvent être façonnés en fils, en feuilles ou en
pièces de monnaie. Les matériaux non métalliques comme le verre, le plastique ou le
caoutchouc peuvent également présenter une certaine ductilité et malléabilité selon les
conditions de température, de pression et de composition.
Dans cet exposé, nous allons étudier les mécanismes, les facteurs et les mesures de la ductilité
et de la malléabilité des matériaux. Nous allons également examiner le lien entre ces deux
propriétés et comparer les matériaux ductiles et malléables selon différents critères. Enfin,
nous allons discuter des moyens d’optimiser les propriétés mécaniques des matériaux en
fonction des besoins et des applications.

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II. L
a ductilité
 Généralité et définition de ductilité
Définition : La ductilité est la propriété qu’a un matériau de se déformer de manière
permanente sans se rompre lorsqu’il est soumis à une force de traction, c’est-à-dire un
étirement.
Un matériau ductile peut supporter une grande déformation plastique avant de se fissurer ou
de se casser. La ductilité dépend de la structure interne du matériau, de sa composition
chimique, de sa température, de sa vitesse de déformation et de ses traitements thermiques. La
ductilité se mesure par l’allongement et la striction du matériau lors d’un essai de traction.
Plus ces valeurs sont élevées, plus le matériau est ductile. Par exemple, le cuivre, l’aluminium
et le platine sont des matériaux très ductiles, car ils peuvent être réduits en fils très fins. Le
cuivre est utilisé pour fabriquer des câbles électriques, l’aluminium pour fabriquer des canettes
ou des avions, et le platine pour fabriquer des bijoux ou des catalyseurs. La ductilité est une
propriété importante pour la fabrication et la transformation des matériaux, ainsi que pour la
conception de structures et de produits résistants et durables.
A. Le mécanisme de la déformation plastique

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 La notion de dislocation
Une dislocation est un défaut linéaire dans le réseau cristallin d’un matériau. Elle correspond
à une rupture de la continuité des plans atomiques, qui crée une distorsion locale du réseau. Il
existe deux types principaux de dislocations : les dislocations en coin et les dislocations vis.
Une dislocation en coin est formée par l’insertion ou la suppression d’une demi-planée
d’atomes dans le réseau. Elle se caractérise par un vecteur de Burgers, qui est le chemin fermé
le plus court dans le réseau reliant les atomes identiques avant et après la formation de la
dislocation. Une dislocation vis est formée par le cisaillement d’un plan atomique le long d’une
direction. Elle se caractérise par un vecteur de Burgers, qui est le déplacement relatif des
atomes lors du cisaillement. Les dislocations sont créées lors de la solidification du métal, ou
lors de traitements thermiques ou mécaniques. Elles sont responsables de la déformation
plastique des matériaux.
 La mise en mouvement des dislocations
La mise en mouvement des dislocations est le mécanisme par lequel un matériau se déforme
plastiquement. Lorsqu’un matériau est soumis à une contrainte de traction, de compression,
de flexion ou de torsion, les dislocations se déplacent dans le réseau cristallin le long des plans
et des directions de glissement. Le plan et la direction de glissement forment le système de
glissement. Le système de glissement dépend de la structure cristalline du matériau, de la
température et de la contrainte appliquée. Le déplacement des dislocations entraîne une
modification de la forme du matériau, mais pas de son volume. Le déplacement des dislocations
est facilité par la température, qui augmente l’agitation thermique des atomes, et par la vitesse
de déformation, qui augmente la contrainte appliquée. Le déplacement des dislocations est
limité par les obstacles qui s’opposent au mouvement des dislocations, tels que les joints de
grains, les impuretés, les précipités, les autres dislocations, etc.
 L’écrouissage et la fragilisation
L’écrouissage et la fragilisation sont deux phénomènes qui affectent la ductilité et la résistance
des matériaux lors de la déformation plastique. L’écrouissage est le phénomène par lequel le
matériau se durcit lorsqu’il est déformé plastiquement, à cause de l’accumulation des
dislocations qui s’empilent et s’entremêlent. L’écrouissage augmente la résistance du matériau,
mais réduit sa ductilité. La fragilisation est le phénomène par lequel le matériau se rompt
facilement lorsqu’il est déformé plastiquement, à cause de la formation de fissures ou de
clivages dans le réseau cristallin. La fragilisation réduit la ductilité et la résistance du matériau.
B. Les facteurs influençant la ductilité
 La température
La température est un facteur qui influence la ductilité des matériaux, car elle affecte la
mobilité des atomes et des dislocations. En général, la ductilité augmente avec la température,
car les atomes ont plus d’énergie pour se déplacer et surmonter les obstacles qui s’opposent
au glissement des dislocations. Ainsi, le matériau peut se déformer plastiquement plus
facilement sans se rompre. Cependant, il existe une limite à cette tendance, car si la
température est trop élevée, le matériau peut perdre sa cohésion et se liquéfier. Par exemple,
le fer, qui est un métal ductile à température ambiante, devient plus ductile quand on le chauffe,
mais il fond à 1 538 °C.
 La pression