Matage (mécanique)
# Matage (mécanique)

Le matage est une déformation plastique localisée de la matière sous l'effet d'un choc ou d'une pression élevée.

## Types de matages

Le matage peut être :

* volontaire :
   * écrasement d'un joint de métal malléable (cuivre, plomb, aluminium) pour assurer l'étanchéité, ou bien travail par repoussage de métal,
   * durcissement de la face de contact entre deux pièces en mouvement l’une par rapport à l’autre, exemple du galetage de la face de contact d’un pivot sur le grain de crapaudine (contrainte de compression et de frottement),
   * superfinition d’une surface de révolution cylindrique par roulage,
   * matage du fil d’une faux obtenu par battage pour en parfaire l’aiguisage ;
* accidentel :
   * le terme était utilisé pour désigner la dégradation des bouches à feu par la présence de corps étrangers,
   * matage des faces de contact entre une clavette et son logement.

## Phénomènes physiques

Pour déterminer la résistance au matage, on calcule la pression de contact :

* si le contact entre les pièces est plan, la pression est uniforme si l'action de contact est normale au plan, ou bien varie de manière linéaire si l'action de contact a une composante de type couple ;
* dans le cas d'un contact cylindre-cylindre (liaison pivot-glissant ou entraînement par rouleaux) ou sphère-sphère (liaison rotule) :
   * si les pièces sont assemblées sans jeu (par exemple H7/g6) et non déformables, on utilise la pression diamétrale,
   * sinon, on utilise la pression maximale donnée par la théorie du contact de Hertz.

Cette pression est ensuite comparée à la pression admissible qui dépend du matériau utilisé :

* de la liaison mécanique : clavette, arbre cannelé, roulement, rotule, dents d'engrenage… ;
* du mode de fonctionnement : régulier ou avec à-coups, sans choc ou avec choc (par exemple jeu important), avec ou sans graissage…

Ces valeurs sont établies par des laboratoires d'essais. Pour un acier standard (acier non-allié type S235 ou E355, de limite élastique $R_e$ respectivement 235 et 355 MPa), on utilise souvent des valeurs entre 10 et 20 MPa. Pour ces aciers, les pressions admissibles s'étagent entre 0,5 MPa (embrayage, système vis-écrou pour machine-outil) et 115 MPa (lorsqu'il ne subit aucun à-coup).

Valeurs de pression admissibles :

| Contact entre pièces fixes | Pression admissible (MPa) |
| - | - |
| Sur acier ou fonte sans matage | 80 à 100 |
| Sur acier ou fonte avec léger matage, ou sur béton | 200 à 250 |
| Contact entre filets (vis/écrou ou taraudage) | 15 à 30 |
| Contact entre pièces mobiles | Pression admissible (MPa) |
| Contact entre filets mobiles en fonctionnement (vis sans fin) | 2 à 6 |
| articulations en porte-à-faux | 0,5 à 8 |
| Articulations en chape (ou fourchette) | 1 à 25 |
| Paliers rigides avec flexion de l'arbre ; acier/fonte | 1 à 1,5 |
| Paliers à rotule, acier sur bronze avec graissage intermittent | 1,5 à 2,4 |
| Paliers acier trempé/bronze, lubrification sur film d'huile | 2,5 à 4 |
| Paliers rectifiés de bielles, graissage normal ou sans pression | 6 à 15 |
| moteurs (automobile, aviation) ; rotules de coussinets | 10 à 25 |

Contraintes de pression maximales admissibles pour les matériaux les plus courants :

| Matériaux constitutifs des pièces assemblées | Matériaux constitutifs des pièces assemblées | Matériaux constitutifs des pièces assemblées | Contrainte maximale admissible (MPa) |
| - | - | - | - |
| Nature | Désignation, caractéristiques, traitement | Désignation, caractéristiques, traitement | | Contrainte maximale admissible (MPa) |
| Acier | État recuit | 0,16 ≤ C % ≤ 0,22 | 240 |
| Acier | État recuit | 0,35 ≤ C % ≤ 0,40 | 280 |
| Acier | État recuit | 0,42 ≤ C % ≤ 0,48 | 320 |
| Acier | État trempé et revenu | R > 900 MPa | 750 |
| Acier | État trempé et revenu | R > 1 200 MPa | 1 000 |
| Acier | Cémenté | Épaisseur cémentée 0,6 mm | 1 400 |
| Acier | Cémenté | Épaisseur cémentée 1 mm | 1 800 |
| Acier inoxydable | X8CrNiS18.9 (Z10 CN 18.09) | 500 < $R_m$ < 700 MPa | 210 |
| Fonte | Ft 25 | Ft 25 | 450 |
| Fonte | Malléable Perlitique MN 550-4 À graphite sphéroïdal FGS 500-7 | Malléable Perlitique MN 550-4 À graphite sphéroïdal FGS 500-7 | 550 |
| Alliage léger | A-S 10 G-Y20/Y30 | A-S 10 G-Y20/Y30 | 80 |
| Alliage léger | A-S 10 G-Y23/Y33 | A-S 10 G-Y23/Y33 | 130 |
| Alliage léger | A-S 9 U3-Y4 | A-S 9 U3-Y4 | 180 |
| Alliage léger | AU 5GT-Y24 | AU 5GT-Y24 | 180 |
| Matériau composite Fibre de verre | — | — | 120 |

## Galerie d’images

* Enclume et marteau pour battre une faux
* Battage ou martelage sur billot
* Écaillage d'une bague extérieure d'un roulement à la suite d'un matage
