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Master in Metallurgical Engineering
Course or thesis based programs
Person in charge
Oumarou Savadogo, Metallurgical Engineering Graduate Program Co-ordinator and Professor, Department of Chemical Engineering
(514) 340-4725
Program objectives
This master’s program aims to provide in-depth technological and scientific knowledge in the field of metallurgical engineering.
The research stream develops students’ scientific aptitudes and provides an introduction to research practices.
Students in the course stream will acquire in-depth, specialized training in preparation for professional practice.
Grade
Candidates who successfully complete the course-based Metallurgical Engineering program obtain a Master of Engineering (MEng) degree. The research-based program leads to a Master of Applied Sciences (MASc) degree.
Admission requirements
An undergraduate degree in engineering or other certification deemed equivalent by École Polytechnique;
or
An undergraduate degree (or proof of an equivalent level of education) in a science discipline;
and
An undergraduate GPA of at least 2.75 (in a 4-point system), or equivalent standing approved by École Polytechnique.
Candidates may request exemption from this condition by supporting their application with proof of their aptitude for graduate studies (e.g. pertinent professional experience, further training after undergraduate studies, etc.).
Program structure
The program comprises 45 credits, distributed as follows:
Credits |
||
Research stream |
Min. |
Max. |
Courses (1) |
15 |
15 |
Research/thesis |
30 |
30 |
Course stream |
||
Courses (2) |
30 |
39 |
Project or internship |
6 |
15 |
N.B. The compulsory course Méthodes de recherche (ING6900) must be taken at the start of the program, no later than the third semester following enrolment.
(1) Including at least 9 graduate credits.
(2) One-half of the course credits must come from the courses listed below. A maximum of 9 credits may come from undergraduate courses.
Areas of specialization
Mechanical and microstructural characterization – Mechanical component of materials. physical metallurgy. Fragile and ductile fractures. Stress corrosion cracking. Cyclic plastic deformation and fatigue failure. Biaxial fatigue. Fatigue propagation and fracture mechanics. Influence of microstructures and the environment on mechanical properties. Fractography. Digital modelling. Life prediction.
Microscopic characterization of materials: Auger spectroscopy and secondary ion mass spectrometry (SIMS), image analysis, X-ray diffractometry, scanning electron microscopy (SEM) and scanning transmission electron microscopy (STEM) with X-ray spectrometry (EDS) and electron energy-loss spectroscopy (EELS).
Manufacturing processes – Moulding processes. Semi-solid processing. Plastic deformation forming (casting, lamination, extrusion, stamping). Powder metallurgy. Metal matrix composites. Shape memory alloys. Claddings. Galvanisation (steel). Process and microstructural evolution models. Defect prediction.
Material energy and primary metallurgy – Thermodynamic properties of/equilibrium diagrams for alloys and fused salts. Computer-assisted thermodynamic data processing. Metallurgy and applied informatics. FACT-FAIT system. Gas/solid and gas/liquid reactions, oxidation, reduction, sulfuration, reactive surface characterization. Thermodynamics and structure of liquids. Solidification. Calorimetry. Iron and steel development. Direct reduction. Electric steelmaking. Pyrometallurgical processes in copper, nickel, aluminum and zinc development.
Electrochemistry, corrosion and energy – Electroextraction and electrorefining in aqueous and fused salt environments. Electrolysis. Material/biomaterial corrosion and degradation. Electrochemical treatment of metal and alloy surfaces. Electrochemical treatment of industrial waste. Electrochemical energy. Electrochemical systems. New energy, electronic and biomaterial materials. Electrocatalysis. Combustible batteries. Solar cells. Electrochemical batteries and accumulators. Hydrogen production.
| Note | Sigle | Titre | Crédits |
|---|---|---|---|
| MET6101B | Mécanique de la rupture | 3 | |
| MET6103A | Techniques de caractérisation des matériaux I | 4 | |
| MET6104A | Tech. de caractérisation des matériaux II | 3 | |
| MET6108 | Procédés de la métallurgie des poudres | 3 | |
| MET6202 | Procédés d'électrolyse et électrolyseurs ind. | 4 | |
| MET6208 | Énergétique des solutions | 4 | |
| MET6209 | Applications et opérations du système F*A*I*T | 4 | |
| MET6210 | Cinétique des réactions d'électrodes | 4 | |
| MET6211 | Métallurgie de l'aluminium | 3 | |
| MET8106 | Énergie électrochimique | 3 | |
| MET8220 | N/D | N/D | |
| ENE8210 | Efficacité des sources d'énergie | 3 | |
| GBM8540 | Corrosion et dégradation des biomatériaux | 3 |
| Note | Sigle | Titre | Crédits |
|---|---|---|---|
| MET6907A | Séminaires I | 1 | |
| MET6951# | C. SPÉC. : « titre du cours » | 1 | |
| MET6952# | C. SPÉC. : « titre du cours » | 2 | |
| MET6953# | C. SPÉC. : « titre du cours » | 3 | |
| MET6954# | C. SPÉC. : « titre du cours » | 4 |
| Note | Sigle | Titre | Crédits |
|---|---|---|---|
| MET6901 | Projet de maîtrise en ingénierie I | 6 | |
| MET6902 | Projet de maîtrise en ingénierie II | 9 | |
| MET6903 | Projet de maîtrise en ingénierie III | 12 | |
| MET6912 | Projet de maîtrise IV | 15 | |
| MET6918 | Projet d'études supérieures | 3 |
BA = baccalauréat ES = études supérieures CE = certificat
Nombre de crédits : 3 (3 - 1 - 5)
Département : Génie chimique
Préalable(s) :
Corequis :
Définition de l'énergie. Notions de base sur l'énergie. Les différentes sources primaires de l'énergie. Énergies fossiles: charbon, pétrole, gaz naturel. Énergie nucléaire. Énergies renouvelables : énergie hydraulique, énergie éolienne, énergie solaire, biomasse, énergie géothermale, énergie des déchets, fusion thermonucléaire. Notion de vecteur énergétique : électricité, chaleur, cogénération et trigénération, hydrogène, piles à combustible. Production, stockage, transport et utilisation de l'énergie. Rendement, coût et efficacité énergétique selon le type de sources. Relation entre source d'énergie et type de pollution. Gestion de l'énergie : avantages et inconvénients de la déréglementation de la distribution de l'électricité en Amérique du Nord. Énergie et recyclage des déchets. Économies d'énergie, perspectives d'avenir.
Manuel(s) :
Notes :
Responsable(s) : Savadogo, Oumarou
Site Web : http://moodle.polymtl.ca/course/view.php?name=ENE8210
Nombre de crédits : 3 (3 - 1 - 5)
Département : Génie biomédical
Préalable(s) : MTR2230 ou l'équivalent
Corequis :
Biomatériaux : définitions, spécificités, utilisations. Classes de biomatériaux : polymères, composites, métaux, alliages, céramiques d'origine naturelle ou de synthèse utilisés comme composants des dispositifs médicaux. Corrosion et dégradation: thermodynamique et cinétique. Paramètres de corrosion de différents biomatériaux. Formes de corrosion des matériaux d'implants. Tests standards pour déterminer les paramètres de corrosion d'un implant. Modes de dégradation des biomatériaux. Effet de la composition du matériau et du sérum sur la corrosion et la dégradation des implants; cas des prothèses de hanche et des implants de genou; corrosion des alliages dentaires. Prévention de la corrosion et de la dégradation de divers implants biomédicaux. Classification des alliages dentaires. Choix des biomatériaux. Études de cas.
Manuel(s) :
Notes : cours donné à Polytechnique. L'étudiant de l'Université de Montréal doit obtenir une « Autorisation d'études hors établissement » pour s'y inscrire.
Responsable(s) : Savadogo, Oumarou
Site Web : http://moodle.polymtl.ca/course/view.php?name=GBM8540
Nombre de crédits : 3 (3 - 1 - 5)
Département : Métall. et génie des matériaux
Préalable(s) :
Corequis :
Comportement d'un matériau ductile en traction uniaxiale et en présence d'un défaut : essai de traction, courbe contrainte-déformation rationnelle; essai Charpy, triaxialité des contraintes, transition ductile-fragile. Mécanique du matériau non fissuré : élasticité isotrope et anisotrope, tenseurs des déformations et des contraintes, critères de plasticité et de rupture. Mécanique du matériau fissuré : champ élastique et écoulement plastique en fond de fissure, calcul du facteur d'intensité de contrainte, essai de ténacité en plasticité confinée. Approches énergétiques en mécanique de la rupture, essai de ténacité en plasticité étendue. Fatigue à grand nombre de cycles et fatigue oligocyclique. Prédiction de la durée de vie d'amorçage : approches locales en contrainte et en déformation. Fatigue-propagation : approche par la mécanique de la rupture. Fermeture des fissures et amplitude effective du facteur d'intensité de contrainte. Exposés sur des sujets variables.
Manuel(s) :
Notes :
Responsable(s) : Verreman, Yves
Nombre de crédits : 4 (4 - 2 - 6)
Département : Métall. et génie des matériaux
Préalable(s) :
Corequis :
Introduction aux principes et aux applications des techniques expérimentales de caractérisation. Sujets traités : optique électronique, interactions électrons-matière et signaux émis, microscopie électronique à balayage (MEB) et en transmission (MET), spectroscopie des rayons X et des électrons Auger, imagerie MET, interprétation des images, définition des conditions de diffraction, obtention des spectres RX, quantification des rayons X obtenus en MET.
Manuel(s) :
Notes :
Responsable(s) : L'Espérance, Gilles
Nombre de crédits : 3 (3 - 3 - 3)
Département : Métall. et génie des matériaux
Préalable(s) : MET6103A ou l'équivalent
Corequis :
Approfondissement des principes et des applications des techniques de caractérisation des matériaux. Modes d'observation et d'analyse en microscopie électronique en transmission analytique, théories du contraste, diffraction en illumination parallèle et convergente, technique du faisceau faible et interprétation quantitative des signaux (spectrométries des rayons X et des pertes d'énergie des électrons transmis). Imagerie en contraste Z. Imagerie à haute résolution.
Manuel(s) :
Notes :
Responsable(s) : L'Espérance, Gilles
Nombre de crédits : 3 (3 - 0 - 6)
Département : Métall. et génie des matériaux
Préalable(s) :
Corequis :
Procédés de fabrication des poudres métalliques. Analyse des caractéristiques morphologiques. Analyse du procédé de pressage uniaxe : rôle des lubrifiants, étude de l'état de contrainte, mécanismes de densification, évolution de la microstructure. Frittage : mécanismes de transport de matière, activation, phase liquide. Procédés à haute densité. Moulage par injection de poudres. Études de cas.
Manuel(s) :
Notes :
Responsable(s) : Turenne, Sylvain
Site Web : http://moodle.polymtl.ca/course/view.php?name=MET6108
Nombre de crédits : 4 (3 - 3 - 6)
Département : Métall. et génie des matériaux
Préalable(s) :
Corequis :
Application des recherches récentes à la conception et l'opératiion des électrolyseurs industriels. Réactions parasites, nouvelles approches cinétiques en cémentation et purification, détermination expérimentale des profils de concentration par interférométrie optique. Mécanismes complexes contrôlés par des réactions alternées sous forte densité de courant. Nouvelles théories de la codéposition anomale et normale avec exemples industriels. Développement de nouveaux matériaux électrocatalytiques. Libération d'énergie secondaire aux électrodes avec diminution de la tension de cellule. Innovations technologiques, courants périodiques inverses et conception d'électrolyseurs.
Manuel(s) :
Notes : Ce cours est offert indépendamment du nombre d'inscriptions.
Responsable(s) : Savadogo, Oumarou
Site Web : http://moodle.polymtl.ca/course/view.php?name=MET6202
Nombre de crédits : 4 (3 - 3 - 6)
Département : Métall. et génie des matériaux
Préalable(s) :
Corequis :
Rappel des notions de la thermodynamique chimique. Rapport entre les diagrammes d'équilibre et les propriétés thermodynamiques des phases. Calcul des propriétés thermodynamiques à partir des modèles structuraux. Étude des modèles structuraux: d'alliages, de laitiers, de mattes, de solutions aqueuses, de sels fondus, de céramiques, de polymères, avec défauts ponctuels. Ordre à courte et à longue distance. Estimation des propriétés thermodynamiques et des diagrammes de phases de systèmes multicomposants. Calculs informatisés à l'aide des logiciels du système FactSage.
Manuel(s) :
Notes :
Responsable(s) : Pelton, Arthur
Nombre de crédits : 4 (3 - 0 - 9)
Département : Métall. et génie des matériaux
Préalable(s) :
Corequis :
Présentation du système F.A.I.T. (Formation Analytique Interactive en Thermodynamique). La base canadienne informatisée de données thermodynamiques disponible sur les ordinateurs de l'École Polytechnique et de l'Université McGill. L'Étude de la base de données (3 000 composés stoechiométriques, 2 000 solutions binaires). Calcul à l'aide du système F.A.I.T. des propriétés thermodynamiques des réactions chimiques, des diagrammes d'équilibre binaires et ternaires, des équilibres multiphasés complexes, des diagrammes d'aires de prédominances, des équilibres aqueux, des diagrammes E-pH (Pourbaix). Analyse de procédés industriels. Travaux pratiques. Projet.
Manuel(s) :
Notes : Le cours est donné conjointement avec l'Université McGill.
Responsable(s) : Bale, Christopher W.
Nombre de crédits : 4 (3 - 3 - 6)
Département : Métall. et génie des matériaux
Préalable(s) :
Corequis :
Mécanismes d'électrode en milieu aqueux et sels fondus. Corrosion. Phénomène de double couche. Modèles de circuit électrique analogue, détermination expérimentale des capacités (méthode électrocapillaire, impédance ac, impulsionnelle, autres méthodes).
Manuel(s) :
Responsable(s) : Savadogo, Oumarou
Site Web : http://moodle.polymtl.ca/course/view.php?name=MET6210
Nombre de crédits : 3 (3 - 0 - 6)
Département : Métall. et génie des matériaux
Préalable(s) :
Corequis :
Introduction aux procédés métallurgiques de l'aluminium : procédé Bayer (digestion, filtration, décantation, précipitation de l'hydrate, calcination), procédé Hall-Héroult (chimie de l'électrolyte, réactions électrochimiques, dissolution de l'alumine), technologie du carbone (préparation des cathodes et des anodes), mise au point des alliages d'aluminium (traitement du métal liquide, filtration, enlèvement des alcalins, mise an alliage, coulée). Choix des réfractaires. Perspectives d'avenir pour la production de l'aluminium. Aspects environnementaux.
Manuel(s) :
Notes :
Responsable(s) : Chartrand, Patrice
Nombre de crédits : 6 (0 - 0 - 0)
Département : Métall. et génie des matériaux
Préalable(s) :
Corequis :
Projet de maîtrise en ingénierie accompli sous la direction d'un directeur de projet et comprenant une étude de niveau supérieur sur un problème de génie ainsi que la rédaction d'un rapport de projet. Le travail comprend au moins 18 heures par semaine consacrées au projet pendant un trimestre ou l'équivalent.
Manuel(s) :
Notes : L'étudiant doit s'inscrire à cette activité une seule fois au cours de sa maîtrise au trimestre où il prévoit déposer son rapport de projet.
Responsable(s) :
Nombre de crédits : 9 (0 - 0 - 0)
Département : Métall. et génie des matériaux
Préalable(s) :
Corequis :
Projet de maîtrise en ingénierie accompli sous la direction d'un directeur de projet et comprenant une étude de niveau supérieur sur un problème de génie ainsi que la rédaction d'un rapport de projet. Le travail comprend au moins 27 heures par semaine consacrées au projet pendant un trimestre ou l'équivalent.
Manuel(s) :
Notes : L'étudiant doit s'inscrire à cette activité une seule fois au cours de sa maîtrise au trimestre où il prévoit déposer son rapport de projet.
Responsable(s) :
Nombre de crédits : 12 (0 - 0 - 0)
Département : Métall. et génie des matériaux
Préalable(s) :
Corequis :
Projet de maîtrise en ingénierie accompli sous la direction d'un directeur de projet et comprenant une étude de niveau supérieur sur un problème de génie ainsi que la rédaction d'un rapport de projet. Le travail comprend au moins 36 heures par semaine consacrées au projet pendant un trimestre ou l'équivalent.
Manuel(s) :
Notes : L'étudiant doit s'inscrire à cette activité une seule fois au cours de sa maîtrise au trimestre où il prévoit déposer son rapport de projet.
Responsable(s) :
Nombre de crédits : 1 (1 - 0 - 2)
Département : Métall. et génie des matériaux
Préalable(s) :
Corequis :
Exposé, discussion de publications scientifiques ou de notions de génie métallurgique ou de génie des matériaux. L'étudiant devra traiter d'un sujet choisi avec son directeur de recherche et approuvé par le responsable du cours. Il devra assister aux présentations des conférenciers invités et des autres étudiants.
Manuel(s) :
Notes : ce cours est réservé et obligatoire pour les étudiants inscrits à la maîtrise et au DESS en génie métallurgique.
Responsable(s) : Savadogo, Oumarou
Nombre de crédits : 15 (0 - 0 - 0)
Département : Métall. et génie des matériaux
Préalable(s) :
Corequis :
Projet de maîtrise accompli sous la direction d'un directeur de projet et comprenant une étude de niveau supérieur sur un problème de génie ainsi que la rédaction d'un rapport de projet. Le travail comprend au moins 45 heures par semaine consacrées au projet pendant un trimestre ou l'équivalent.
Manuel(s) :
Notes : L'étudiant doit s'inscrire à cette activité une seule fois au cours de sa maîtrise au trimestre où il prévoit déposer son rapport de projet.
Responsable(s) :
Nombre de crédits : 3 (0 - 0 - 0)
Département : Métall. et génie des matériaux
Préalable(s) :
Corequis :
Projet d'études supérieures accompli sous la direction d'un professeur du département et comprenant une étude d'application de haut niveau ainsi que la rédaction d'un rapport de projet. Le travail comprend au moins 9 heures par semaine consacrées au projet pendant 15 semaines pour un total de 135 heures.
Manuel(s) :
Responsable(s) :
Nombre de crédits : 3 (3 - 1 - 5)
Département : Métall. et génie des matériaux
Préalable(s) : MTR2230 ou GCH1110 ou l'équivalent
Corequis :
Définitions de l'énergie électrochimique. Paramètres thermodynamiques et cinétiques. Différence entre piles à combustible, piles non rechargeables et rechargeables. Principe de fonctionnement des générateurs électrochimiques. Réactions aux électrodes. Tension, capacité et énergie théoriques. Effet des paramètres intensifs et extensifs. Énergie spécifique et densité d'énergie des systèmes réels. Caractéristiques et domaines d'applications des piles à combustibles : à électrolyte polymère solide, à acide phosphorique, en milieu alcalin, au carbonate fondu, à électrolyte oxyde solide, à consommation directe d'alcools. Cas de la pile à hydrogène. Bio-piles et bio-senseurs. Comparaison des performances des accumulateurs et des piles non rechargeables. Processus de charge et de décharge d'un accumulateur. Applications au véhicule électrique : enjeux technologiques et environnementaux, bilan énergétique, coût et impact sur les émissions de gaz de réchauffement.
Manuel(s) :
Notes :
Responsable(s) : Savadogo, Oumarou
Désolé, aucune information trouvée pour ce cours dans la base de données (!)
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