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CORRIGÉ BTS TRAITEMENTS DES MATÉRIAUX Sciences Physiques Appliquées Session 2017 Sous-épreuve commune aux deux options ± U4.1 Code : TMPC AB cor Page 1 sur 4

BREVET DE TECHNICIEN SUPÉRIEUR

TRAITEMENTS DES MATÉRIAUX

SCIENCES PHYSIQUES APPLIQUÉES

Sous-épreuve commune aux deux options

- U4.1 -

SESSION 2017

Durée : 2 heures

Coefficient : 2

CORRIGÉ

BTS TRAITEMENTS DES MATERIAUX Sciences Physiques Appliquées Session 2016 Sous-épreuve commune aux deux options ± U4.1 Code : TMPC AB Page 2 sur 4 Exercice 1 ± ÉPXGH G XQ MOOLMJH GHVPLQp Mu brasage ± 6 points

1.1. Étude du diagramme étain-argent

1.1.a. La courbe a est le liquidus. 0,50

3,25

1.1.b. I pPMLQ HP O MUJHQP QH VRQP SMV PLVŃLNOHV HQ PRXPH SURSRUPLRQ j O pPMP

solide car le diagramme est à eutectique. 0,5

1.1.c.

Formule du composé défini :

x(Sn) = 0,25 donc x(Ag) = 1 ± 0,25 = 0,75 325,0
75,0
)( Snx Agx IH ŃRPSRVp GpILQL ŃRQPLHQP GRQŃ 3 IRLV SOXV G MUJHQP TXH G pPMLQB 6M formule est SnAg3. 0,25 0,5 0,25

1.1.d. P est le péritectique. 0,25

1.1.e.

Nature des phases :

Domaine I : phase liquide homogène

Domaine II : Sn(s) en équilibre avec la phase liquide Domaine III : composé défini SnAg3(s) en équilibre avec la phase liquide

Domaine IV : SnAg3(s) en équilibre avec Sn(s)

0,25 0,25 0,25 0,25

1.2. I MOOLMJH étain-argent destiné au brasage

1.2.a.

Calcul de la fraction massique à partir de la fraction molaire : 97,0
9,107 03,0 7,118 97,0
7,118 97,0
AgM Agw SnM Snw SnM Snw Snx Sur le diagramme, le mélange de fraction molaire 0,97 en étain correspond bien au mélange eutectique. 0,5 0,25 2,75

1.2.b.

FRXUNH G pYROXPLRQ GH OM PHPSpUMPXUH HQ IRQŃPLRQ GX PHPSV : T = f(t) : 2 BTS TRAITEMENTS DES MATERIAUX Sciences Physiques Appliquées Session 2016 Sous-épreuve commune aux deux options ± U4.1 Code : TMPC AB Page 3 sur 4 Exercice 2 ± $QMO\VH G XQ NMLQ GH ]LQŃ acide ± 8 points

2.1. Montage du bain

2.1.a.

0,25 0,25

0,25 1,5

2.1.b.

0,25 0,25 0,25

2.2. Analyse du bain

Dosage des ions zinc : dosage complexométrique (entre les cations métalliques Zn2+ et le ligand EDTA) Dosage des ions chlorures : dosage par précipitation (entre les ions chlorure et les ions argent) GRVMJH GH O MŃLGH NRULTXH : dosage acidobasique (HQPUH O MŃLde faible acide borique et la base forte soude) 1 1 1 3

2.3. Dosage des ions zinc

2.3.a.

$ O pTXLYMOHQŃH : et 0,25 0,5 0,25 3,5

2.3.b.

0,25 0,25 0,5

2.3.c. G MSUqV OH GRŃ 1 :

Les résultats sont cohérents.

0,25 0,25

2.3.d.

Cm(Zn2+) < 15 g/L OH NMLQ Q HVP SMV ŃRQIRUPH LO Q HVP SMV MVVH] concentré en zinc. Il faut donc le corriger : il manque (28 ± 13) = 15 g/L de zinc. Il faut donc apporter 2 x 15 = 30 g de chlorure de zinc par litre de bain et

30 x 150 = 4 500 g de chlorure de zinc pour corriger 150 L de bain

0,25 0,25 0,25 0,25 BTS TRAITEMENTS DES MATERIAUX Sciences Physiques Appliquées Session 2016 Sous-épreuve commune aux deux options ± U4.1 Code : TMPC AB Page 4 sur 4 Exercice 3 ± ÉPXGH GH ŃMUMŃPpULVPLTXHV SO\VLTXHV ORUV GH OM PLVH HQ °XYUH

G XQ Srocédé sol-gel ± 6 points.

3.1. Avantages du procédé sol-gel

Deux avantages du procédé sol-gel par rapport à la chromatation : - toxicité moindre - plus économe en énergie : conditions de température et de pression ordinaires - ŃRQPU{OH GH O pSMLVVHXU 0,25

0,25 0,5

3.2. Suivi de la viscosité du bain

3.2.a.

Unités de la viscosité :

2U G MSUqV O pQRQŃp :

1121..... u TLMTTLMsPa

La viscosLPp V H[SULPH GRQŃ NLHQ HQ 3MBV

0,5

2,25 3.2.b.

0,5

3.2.c.

Temps de chute moyen :

st15

Viscosité moyenne :

0,25 0,5

3.2.d.

sPa˜r )10.110.3,1(32O 0,5

3.3. Vidage de la cuve

3.3.a. 9ROXPH G HMX :

0,5 3,25

3.3.b.

0,5

3.3.c.

0,5

3.3.d. Débit volumique QV :

soit 31 L·s-1

Vitesse v1 :

0,5 0,5

3.3.e.

Un rétrécissement de section provoque une augmentation de la vitesse

G pŃRXOHPHnt.

0,25 0,5quotesdbs_dbs2.pdfusesText_2
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