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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Lucas Abia Hof


PLAN DE COURS

Hiver 2026
MEC200 : Technologie des matériaux (4 crédits)


Préalables
Pour tous profils : CHM131



Description du cours
L’objectif général de cours consiste à comprendre le comportement des matériaux et structures simples, selon leur environnement et le type de sollicitation auquel elles sont soumises, afin de les optimiser et prévoir leur possible dégradation.

À la fin de ce cours, l’étudiante ou l'étudiant sera en mesure :
  • de traduire en équations simples les concepts de base utilisés en ingénierie (absence de déformation plastique, absence de rupture, facteur de sécurité, masse minimale…);
  • de choisir judicieusement un matériau pour une application donnée; de proposer des moyens simples pour changer (améliorer) les propriétés des matériaux (modifications de composition chimique et de microstructure par des procédés simples);
  • d’expliquer le lien entre les propriétés des matériaux et les liaisons atomiques, microstructures et défauts;
  • de pouvoir expliquer en quoi les matériaux sont rarement homogènes et isotropes à de faibles échelles;
  • de prévoir les modes de dégradation possible des matériaux et structures simples, et les minimiser par le choix des matériaux ou du design;
-de planifier une investigation et à appliquer des méthodologies éprouvées de caractérisation des matériaux.

Classification des matériaux (polymériques, céramiques, composites) et exemples d’application. Propriétés des matériaux et leur caractérisation. Liaisons atomiques, microstructure et propriétés des matériaux. Choix des matériaux. Structure cristalline et défauts. Effets des contraintes et de la température sur les structures simples : écrouissage, recristallisation, essais mécaniques. Structures polyphasées : diagrammes de phase, durcissement structural et diffusion. Aciers au carbone et faiblement alliés : microstructures, traitements thermiques, trempabilité, diagrammes TTT et TRC. Aciers fortement alliés. Alliages non ferreux. Propriétés et applications des céramiques. Défaillance des matériaux : fatigue, usure, corrosion, fluage.

Séances de laboratoire sur la caractérisation des matériaux, leurs modes de défaillance et les traitements thermiques permettant d’optimiser les alliages métalliques.



Stratégies pédagogiques

Stratégies pédagogiques 

  1. Le livre : Le livre de référence (1) sert de base au cours. Sa lecture est essentielle à l’assimilation des notions de base. Il est fortement recommandé de lire les chapitres couverts par le cours . En particulier, le livre sert à consolider les notions présentées en classe.
  2. Le cours (3 heures par semaine) : C'est le lieu idéal pour construire et tester ses connaissances. Des exposés magistraux seront encadrés par des périodes plus informelles où la participation active des étudiants est essentielle. Ces activités soutiendront l’écoute active et fourniront aux étudiants des opportunités d’autoévaluation.
  3. Les exercices : Certaines applications numériques seront montrées en classe, mais la plupart des exemples seront suggérés (par le livre de référence) ou fournis aux étudiants.
  4. Les échanges et discussions avec les autres étudiantssont fortement encouragés. Une plateforme de discussion virtuelle sera disponible sur le site Moodle du cours. Utilisez-la pour poser vos questions ou essayer de répondre aux questions des autres. C’est le meilleur moyen d’apprendre et de valider vos connaissances.
  5. Les devoirs : Ils seront attribués vers le cours #4 et le cours #11. Vous les traiterez en équipe de six à dix (6 à 10) et les remettrez SEULEMENT en un (1) exemplaire par équipe sur Moodle. Pour des raisons pédagogiques, il est essentiel de travailler en équipe; les devoirs qui ne seront pas réalisés en équipe de 6 à 10 étudiants se verront attribuer la note de zéro (0). Les solutionnaires seront disponibles sur le site Moodle avant les examens intra et final. Ces devoirs vous permettront de vérifier l’acquisition des connaissances et serviront d’entraînement pour les examens.
  6. L'examen intra : L’examen intra permettra aux étudiants de baliser leur apprentissage en cours #8, de valider la compréhension des notions de base et de vérifier qu’ils réagissent correctement à des problèmes simples. L’examen sera fait en ligne sur la plateforme Moodle.
  7. Les laboratoires et activités pratiques (3 heures chaque semaine dans l’emploi du temps, excluant le temps de préparation) : Des séances de laboratoire permettent d’intégrer des notions par la pratique. Ils comptent pour environ le tiers de la note finale! Quatre (4) sujets seront traités au cours de ces séances : l'identification des matériaux, la corrosion, la fatigue et les traitements thermiques. La matière couverte dans les laboratoires fera aussi partie des examens. Pour chaque sujet, un rapport écrit sera demandé et noté (contenu, forme). Les étudiants doivent TOUS avoir préparé les laboratoires avant de venir aux séances de travaux pratiques. Toutes les séances de laboratoire ont lieu au local A-2150 (laboratoire des matériaux). L’organisation des groupes des travaux pratiques se fera lors de la première semaine de cours. Les groupes sont de deux (2) ou trois (3) étudiants disponibles au même moment dans leur emploi du temps..



Informations concernant l’agrément du BCAPG
Ce cours compte 64,8 unités d'agrément réparties comme suit :

Catégories de UA Nombre Proportion Matière(s) traitée(s)
Sciences naturelles 16,2 UA 25,00 %
Science du génie 48,6 UA 75,00 %






Utilisation d’appareils électroniques
  • Aux examens intra et final, aucune documentation n’est permise (sauf une feuille de formules, voir point en bas).
  • Une feuille de formules (recto-verso 8.5"x11", préparée par l'étudiant) sera autorisée, et doit être rémise avec l'éxamen.
  • Aux examens, les calculatrices (inclusivement les calculatrices graphiques et programmables) sont fortement suggérées.

NB: Le cours MEC200 sera offert en personne.




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Mercredi 08:30 - 12:00 Activité de cours
Jeudi 08:30 - 11:30 Laboratoire
02 Mercredi 08:30 - 12:00 Activité de cours
Vendredi 08:30 - 11:30 Laboratoire
03 Mardi 18:00 - 21:30 Activité de cours
Jeudi 18:00 - 21:00 Laboratoire
04 Lundi 18:00 - 21:00 Laboratoire
Mardi 18:00 - 21:30 Activité de cours
05 Vendredi 08:30 - 12:00 Activité de cours
Vendredi 13:30 - 16:30 Laboratoire
06 Lundi 08:30 - 11:30 Laboratoire
Vendredi 08:30 - 12:00 Activité de cours



Coordonnées du personnel enseignant le cours
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Lucas Hof Activité de cours lucas.hof@etsmtl.ca A-1916
01 Laboratoire
02 Lucas Hof Activité de cours lucas.hof@etsmtl.ca A-1916
02 Laboratoire
02 Jéssica de Carvalho Arjona Laboratoire Jessica-De-Carvalho.Arjona@etsmtl.ca
03 Lucas Hof Activité de cours lucas.hof@etsmtl.ca A-1916
03 Laboratoire
03 Laboratoire
04 Lucas Hof Activité de cours lucas.hof@etsmtl.ca A-1916
04 Laboratoire
04 Laboratoire
05 Gelareh Momen Activité de cours Gelareh.Momen@etsmtl.ca
05 Jéssica de Carvalho Arjona Laboratoire Jessica-De-Carvalho.Arjona@etsmtl.ca
06 Gelareh Momen Activité de cours Gelareh.Momen@etsmtl.ca
06 Laboratoire
06 Laboratoire



Cours

MEC200 - HIVER 2025

CALENDRIER DES ACTIVITÉS

Cours

Activités

Lectures

1

Introduction sur le génie et science des matériaux :

Relation structure – propriétés; classes des matériaux, structure atomique, choix des matériaux.

Chap. 1 + notes Ashby

2

Les liaisons atomiques et propriétés des matériaux : Relation liaisons – propriétés.

Séance bibliothèque : rédaction rapport

Chap. 2

3

Structure cristalline des matériaux et caractérisation : matériaux cristallins, semi-cristallins, amorphes, méthodes expérimentales de caractérisation.

Chap. 3, 12, 13

4

Défauts dans les cristaux et Diffusion : Défauts ponctuels, dislocations, relations défauts-propriétés, diffusion.

Propriétés mécaniques (1): Propriétés en traction des différents matériaux, module d’élasticité, plasticité, dureté, flexion (métaux, céramiques) (attribution du Devoir 1)

Chap. 4, 5, 6, 13

5

Propriétés mécaniques (2): Propriétés en traction des différents matériaux, module d’élasticité, plasticité, dureté, flexion, viscosité, viscoplasticité, viscoélasticité (métaux, céramiques, polymères)

Chap. 6, 13

6

Mécanique de la rupture : Ductilité, fragilité, ténacité, TTDF, concentration des contraintes et intensité des contraintes. Facteur d’intensité de contrainte

La fatigue: Amorcage Courbe S-N (1)

(remise par les étudiants du Devoir 1 au plus tard le 16 février à minuit sur Moodle)

Chap. 6, 7

7

Diagramme de phase à l'équilibre : Définitions, règle des bras de levier, eutectique, germination et croissance du solide.

Chap. 9, 10 et 11 (11.3)

8

EXAMEN INTRA (portant sur les cours 1 à 6)

 

9

Corrosion : Et autres modes de dégradation des matériaux; méthodes de protection

Chap. 15

10

Modification des propriétés mécaniques : Écrouissage, taille grains, solution solide, durcissement structural, durcissement par précipitation.

Chap. 8, 10 et 11

11

Le traitement thermique des alliages d’aluminium et des aciers : Durcissement par précipitation, diagramme de phase, traitements thermiques des aciers, diagrammes TTT.

(attribution du Devoir 2)

Chap. 11

12

La fatigue: Amorcage Courbe S-N (2)

La fatigue propagation courbe de Paris, Le fluage : paramètres de Larson-Miller.

(remise par les étudiants du Devoir 2 au plus tard le 9 avril à minuit sur Moodle)

Chap 7

13

Les composites : liaisons, propriétés, types et utilisation et mise en forme; matrices et renforts, mélanges et applications

Les céramiques : liaisons, propriétés, types et utilisation et mise en forme; matrices et renforts, mélanges propriétés mécaniques et applications

Chap. 12, 14




Laboratoires et travaux pratiques

Laboratoires et activités pratiques (AP) : Dans la salle A-2150. Horaire déterminé par le groupe-cours d'inscription.

Si vous avez des quéstions par apport les laboratoires/AP, contactez le coordonnateur de laboratoire :

Jean-Philippe Leclaire: jean-philippe.leclair.1@ens.etsmtl.c




Utilisation d'outils d'ingénierie

Sans objet.




Évaluation


Informations additionnelles :

Évaluation

Examen intra 25 %
Activités pratiques / labos 1 à 4 : (AP #1 : 5%; AP #2 : 10%; AP #3 : 10%; AP #4 : 10%) 35 %
Devoirs 1 et 2 (2,5 % chacun) 5 %
Examen final 35 %

 

Notes :

  • Aux examens intra et final, aucune documentation n’est permise (sauf une feuille de formules, voir point en bas).
  • Une feuille de formules (recto-verso 8.5"x11", préparée par l'étudiant) sera autorisée, et doit être rémise avec l'éxamen.
  • Une moyenne de 50 % ou plus aux examens (c.à.d. moyenne pondérée de l’intra et de l’examen final) est nécessaire (mais n'est pas suffisante) pour passer le cours.
  • Aux examens, les calculatrices (inclusivement les calculatrices graphiques et programmables) sont fortement suggérées.
  • Selon l’article 7.2.3 du Règlement des études de premier cycle, le total des notes des examens de même que tout travail individuel, doivent constituer au moins 60 % de l’ensemble des éléments d’évaluation du cours (Notons que MEC200 respecte ce seuil car 60% de la note provient d'évaluations individuelles).



Seuil de passage pour les éléments à caractère individuel

Note minimale : 50



Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1, 2 25 février 2026
3, 4 24 février 2026
5, 6 27 février 2026



Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.5/ cycles supérieurs, article 6.5.2) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignante ou l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles

Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.5/ cycles supérieurs, article 6.5.2) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignante ou l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles :
 

Note :

Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.7 b / cycles supérieurs, article 6.5.4 b) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.




Absence à une évaluation

Afin de faire valider une absence à une évaluation en vue d’obtenir un examen de compensation, l’étudiante ou l’étudiant doit utiliser le formulaire prévu à cet effet dans son portail MonÉTS pour un examen final qui se déroule durant la période des examens finaux ou pour tout autre élément d’évaluation surveillé de 15% et plus durant la session. Si l’absence concerne un élément d’évaluation de moins de 15% durant la session, l’étudiant ou l’étudiante doit soumettre une demande par écrit à son enseignante ou enseignant.

Toute demande de validation d’absence doit se faire dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de l’évaluation, sauf dans les cas d’une absence pour participation à une activité prévue aux règlements des études où la demande doit être soumise dans les cinq (5) jours ouvrables avant le jour de départ de l’ÉTS pour se rendre à l’activité.

Toute absence non justifiée par un motif majeur (voir articles 7.2.6.1 du RÉPC et 6.5.2 du RÉCS) entraînera l’attribution de la note zéro (0).




Infractions de nature académique
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiantes et les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (www.etsmtl.ca/a-propos/gouvernance/secretariat-general/cadre-reglementaire/reglement-sur-les-infractions-de-nature-academique) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet. À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et tous les membres de la communauté étudiante sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).

Systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG)
L’utilisation des systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG) dans les activités d’évaluation constitue une infraction de nature académique au sens du Règlement sur les infractions de nature académique, sauf si elle est explicitement autorisée par la personne enseignante du cours ou la personne coordonnatrice dans le cas des stages.



Documentation obligatoire



Ouvrages de références
  • Ashby, M. F., Jones, D. R. H., Matériaux. T1 Propriétés, applications et conception, 4e Ed., Dunod, 2013.

  • Callister, W. D., Science et génie des matériaux, Modulo, 2001.

  • Baïlon, J.P., Dorlot, J.M., Des matériaux3édition, Presses Internationales Polytechnique, 2000, ISBN 2-553-00770-1

  • ASM Handbooks.




Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

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https://ena.etsmtl.ca

https://www.etsmtl.ca/Etudes/calendrier-universitaire