Identifier un matériau à l’atelier

Pourquoi c’est un réflexe de maintenance

Avant de frapper, de serrer ou de chauffer une pièce, il faut savoir de quoi elle est faite. Le même geste qui est sans risque sur de l’acier casse une pièce en fonte ou déforme un flasque en aluminium. Identifier le matériau, c’est choisir la bonne méthode de démontage.

Les essais qui ne touchent pas à la pièce

Essai	Matériel	Ce qu’on fait	Ce que ça distingue
Marquage de la matière	les yeux	Chercher une désignation moulée ou gravée (nervure, plaque, boîte à bornes)	EN-GJL, FGL : fonte · S235, C45, XC48 : acier · EN AC-…, AlSi, AG3 : aluminium · CuZn, CuSn : laiton ou bronze · PA66, PP, ABS, POM : plastique
Aimant	un aimant	Approcher l’aimant d’une surface propre	Fonte et acier collent · aluminium, laiton, inox austénitique et plastique ne collent pas
Masse volumique	balance, réglet	Peser, estimer le volume, ρ = m / V (ou mesurer le volume par débordement d’eau)	Plastique < 2 · aluminium ≈ 2,7 · fonte 7,2 · acier 7,85 · laiton 8,4 g/cm³
Aspect et couleur	les yeux	Observer une surface non peinte	Fonte : gris sombre, moulage rugueux · acier : gris brillant usiné · acier trempé : rectifié lisse comme un miroir · aluminium : gris clair mat · laiton : jaune
Traces de corrosion	les yeux	Regarder une zone nue restée à l’humidité	Rouille orange : acier, fonte · poudre blanche : aluminium · dépôt vert : laiton · rien : plastique, inox
Son au choc	jet en aluminium	Suspendre la pièce, petit coup sec	Fonte : son mat et court (elle amortit) · acier et laiton : son clair qui résonne
Aimant qui glisse	aimant puissant	Faire glisser ou tomber l’aimant le long de la pièce	Il colle : fonte, acier · il freine sans coller : aluminium, laiton, cuivre · il tombe librement : plastique
Continuité à l’ohmmètre	ohmmètre	Gratter la peinture en deux points, pointes de touche	Quelques ohms : tous les métaux · résistance infinie : plastique
Conductivité thermique	un glaçon	Poser un glaçon (ou la main) sur la pièce et regarder la vitesse de fonte	Fond très vite : aluminium, laiton, cuivre · lentement : acier, fonte · presque pas : plastique
Dureté	duromètre	Mesurer sur une surface plane et propre	Moins de 120 HB : aluminium, laiton · 150 à 400 HB : fonte, acier · plus de 600 HB (60 HRC) : acier trempé, bagues de roulement · empreinte molle : plastique
Aspect d’une cassure	une pièce déjà cassée	Observer la surface de rupture	Grise et grenue, rupture nette : fonte · fibreuse et brillante : acier · gris clair mate : aluminium · la matière blanchit et s’allonge : plastique

Les essais qui marquent la pièce

À faire uniquement sur une zone cachée ou sur une chute, et pour la meule, seulement avec le professeur.

Essai	Matériel	Ce qu’on fait	Ce que ça distingue
Trait de lime	lime douce	Deux ou trois coups sur une zone non fonctionnelle	Fonte : poussière noire · acier : copeau long en spirale · acier trempé : la lime glisse sans mordre · aluminium : copeau gras qui encrasse la lime · laiton : petits copeaux cassants
Rayure à la pointe à tracer	pointe à tracer	Rayer en appuyant normalement	Trace large et profonde : aluminium, laiton, plastique · la pointe glisse : acier, fonte
Copeau au perçage	perceuse	Percer un trou d’essai à vitesse modérée	Poussière noire : fonte · copeau long en spirale : acier · copeau gras qui colle au foret : aluminium · copeaux courts cassants : laiton · la matière fond : plastique · le foret glisse et brûle : acier trempé
Étincelles à la meule	touret à meuler	Lunettes, écran, pièce tenue fermement	Fonte : gerbes courtes rouge sombre très ramifiées · acier : gerbes longues jaunes · acier trempé à haut carbone : gerbes couvertes de très nombreuses étoiles fines · aluminium et laiton : aucune étincelle

Un seul essai ne suffit presque jamais : on croise les résultats jusqu’à ce qu’il ne reste qu’une possibilité. On commence toujours par ceux qui ne touchent pas à la pièce — le marquage, quand il est lisible, répond parfois tout seul.

Le cas des pièces trempées

Les bagues et les billes de roulement sont en 100Cr6 (acier à 1 % de carbone et 1,5 % de chrome), trempé à cœur vers 60 HRC, soit plus de 700 HB. C'est de l'acier : il colle à l'aimant, il pèse 7,8 g/cm³, il rouille. Ce qui le trahit, c'est sa dureté :

• la lime glisse sans mordre — c'est l'essai à la lime, le contrôle de dureté du mécanicien depuis toujours ;
• le foret n'entame pas la matière, il glisse et brûle ;
• la surface est rectifiée, lisse comme un miroir ;
• au duromètre, plus de 600 HB ;
• à la meule, la gerbe est couverte de très nombreuses étoiles fines (beaucoup de carbone).

Et ce que ça impose : trempé veut dire dur mais fragile. Une bague frappée au burin peut éclater — lunettes obligatoires, et l'effort passe par l'extracteur ou la presse. Une chauffe au-delà de 120 °C fait un revenu : la dureté chute et le roulement est mort, même s'il paraît neuf.

Pourquoi l’aimant freine-t-il sur l’aluminium ? En bougeant, l’aimant fait naître des courants de Foucault dans le métal conducteur ; ces courants créent à leur tour un champ magnétique qui s’oppose au mouvement. C’est exactement le principe du moteur asynchrone : le champ tournant du stator induit des courants dans la cage du rotor, et le rotor se met à suivre.

Ce que le matériau impose

• Fonte : dure mais fragile, elle casse net. Jamais de coup sec direct, massette sans rebond et jet en aluminium, effort réparti sur tout le pourtour.
• Aluminium : tendre, il se marque et ses filetages s’arrachent. Serrage au couple, pas de levier sur un plan de joint. Il se dilate beaucoup : une chauffe douce aide au démontage.
• Acier : tenace, mais il mate : protéger les portées et les bouts d’arbre, huiler contre la rouille.
• Acier trempé (100Cr6) : très dur et fragile. Aucune frappe directe, lunettes, extracteur ou presse, et jamais plus de 120 °C.
• Laiton et bronze : tendres et chers, clés à la bonne taille, pas de surserrage sur les bornes.
• Plastique technique : fragile à froid, aucune chauffe, démontage dans l’axe.

Fiche prototype : à compléter (désignation normalisée des aciers et des alliages d’aluminium, essais de dureté).