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.

## Définition

$A\%=100\cdot {\frac {L_{\text{u}}-L_{\text{o}}}{L_{\text{o}}}}$

avec :

* $L_{\text{u}}$ la longueur ultime, longueur de la barre juste avant la rupture. La notation $L_{\text{f}}$, longueur finale, est aussi utilisée ;
* $L_{\text{o}}$ la longueur initiale, longueur de la barre avant le début de l’essai de traction.

$L_{\text{u}}$ et $L_{\text{o}}$ doivent être exprimées dans la même unité, en général le millimètre.

L'allongement à rupture, contrairement à ce que son nom laisserait penser, ne représente donc pas un allongement mais une déformation moyenne.

L'allongement à rupture doit être distingué de l'allongement uniforme, qui correspond à l'allongement jusqu'à apparition d'une localisation de la déformation. En raison de la localisation, la valeur de A% dépend de la base de l'extensomètre utilisé.

## Généralités

* Un allongement à la rupture élevé caractérise un matériau ductile ; le polyester (250 < A% < 1 500) par exemple peut être étiré de quinze 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 | 12 |
| 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 < $R_e$ < 100 MPa). Après traitement(s), la résistance mécanique est augmentée (100 MPa < $R_e$ < 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 |
