Métallurgie
Influence of niobium on the hardening phenomenon and wear in the manganese steel \(12% Mn\) destined for the railway
This study relates to the manufacture of austenitic manganese steel for the heartswitching crossings of railways in all industrial countries where heavy loads are movedby rail. This steel is characterized by a high surface hardness service yard caused by thephenomenon of hardening. According to the microstructure formed after quenching, thetransformation of austenite into martensite during working, determine the operating life.The rate of transformation of austenite into martensite can force a compromise betweenductility and wear resistance of the steel in order to withstand large forces without breaking.The objective of this study is to improve the resistance to abrasion and friction to cast stateand after heat treatment by the addition of niobium. This study permitted to develop a newshade of manganese steel can be integrated into the production of heart of railway switcheswith better lifecycle. Voir les détails
Mots clés : manganese steel, effect of niobium, hardening, wear.
Effect Of Impurities On Microstructure And Structural Propertiesof The As-Cast And Treated Al-Zn
The microstructure of two Al-Zn alloys (with 10 and 30 wt.%Zn content) produced by melting in the high frequency induction furnace were investigated by means of scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray (EDX) spectroscopy, X-ray diffraction (XRD) analysisand themicrohardness tests. The results indicate that the presence of iron impurity causes the formation of eutectic (Al,Zn)3Fe in both alloys. The presence of the silicon impurity results in the formation of the phase separation in the Al-10%Zn as-cast alloy. The columnar to equiaxed transition was produced only in the Al-30%Zn as-cast alloy. The Vickers microhardness is higher in the equiaxed zone than in the columnar to equiaxed transition (CET) zone. The presence of iron causes intermetallic phase formation (Al, Fe, Si) 3,6Zn in the Al-30%Zn as-cast alloy enabling an increase in the lattice parameter. After a homogenization treatment, the microstructure of Al-Zn treated alloys consists only of αdendrites and stable eutectic phase. Voir les détails
Mots clés : Al-Zn, HF melting, Dendrites, CET, Impurities, Structural properties.
Allotropic transformation of cobalt in magnetic induction melted
In contrast to the abundance of studies in Fe -Al and Fe-Co, those in the Fe-Al-Co ternary system arescarce. Consequently, the phase separation and phase diagram of this system remain still ambiguous. Ternary Fe0.6Al1-x Cox(x values in a molar ratio of 0.05, 0.1, 0.15, and 0.2) have been elaborated by high frequency magnetic induction fusion, in order to study the effect of cobalt ternary addition on the structural behavior such as phase separation, thermal and mechanical properties of Fe-based alloy system, by means of x-ray diffraction, thermal analysis (DSC) and Vickers microhardness. An unexpected allotropic phase transformation from stable HCP to metastable FCC Cobalt has been observed in all alloys. Voir les détails
Mots clés : Fe-Al-Co, phase transformation, phase separation, lattice parameter.
Comportement structural et mécanique de soudures d’acier inoxydable austénitique du type 316l vieillies
Des tôles d’acier inoxydable austénitique du type 316L d’épaisseur 4 mm ont été soudées à l’arc électrique à l’aide d’un fil nu d’acier inoxydable austénitique du type 308L d’un diamètre de 1.6 mm. Les soudures ont été maintenues à 700 °C pendant 140 h, 500 h et 1000 h. Une phase σ riche en Cr et en Mo a précipité dés les premières heures (140 h) de maintien à 700 °C. Le Mo présent dans la ZF provient des bords de la soudure lors du soudage. Par ailleurs, des profils de dureté Vickers montrent un adoucissement au niveau de la soudure vieillie jusqu’à 1000 heures comparé à la soudure de référence (soudure non vieillie). Lors des essais de traction assistés par la corrélation d’image digitale, la rupture s’est produite dans la zone de liaison pour la soudure de référence. Elle s’est produite au centre de la zone fondue dans la soudure vieillie durant 1000 h à 700 °C. La ferrite présente une fragilisation comparée à l’austénite lors de l’essai de traction pour la soudure de référence (soudure non vieillie).Ceci est confirmé par la littérature. Voir les détails
Mots clés : aciers inoxydables austénitiques, procédé TIG, soudure, traitements de vieillissement, transformation de phase, propriétés mécaniques
Elaboration et Caractérisation des Revêtements durs de Molybdène et des Couches Nitrocarburées Déposés sur une Fonte Grise
Pearlitic gray cast iron with lamellar graphite characterized by a better wear resistance and low friction coefficient used in the majority of cases in engineering are exposed to some very demanding operating conditions, being particularly significant thermal stresses, the abrasive wear and damage by corrosion of external parts. The present study was conducted with the main objective to study the effects of two different surface treatments to improve the microstructure and there fore anti-wear properties and electrochemical of cast iron in order to minimizing a weight loss. To answer our objectives and for first phase, we have chosen a surface hardening treatment by deposition of molybdenum with a thermal flame spraying process. Considering the diversity of parameters such as the surface pretreatment, the roughness, the flame temperature ,the distance between nozzle and substrate, gas pressure, the torch speed ,we were able to obtain a deposit thickness of 780 microns and roughness about 10 microns. This molybdenum coating is characterized by a lamellar structure containing oxides types (MoO3, Mo9O26, and Mo4O11), pores and unmelted particles. However, the contribution of molybdenum with the flame-wire process led to the formation of an interdiffusion zone can form intermetallic reinforcing coating-substrate adhesion. This treatment caused an improvement in the surface hardness up to 1400 HV. This value of hardness was also confirmed by nanoindentation testing where we found the elastic properties such as Young's modulus and Poisson's ratio. Besides, this coating is characterized by improved wear resistance and corrosion in chloride medium with 3 2 g/l relatively to the substrate. In the second phase of this study, we propose a treatment salt bath ferritic nitrocarburizing at a temperature of 580°C by varying the diffusion time from 2h up to 6h. The optimal hardening was obtained at temperature 580°C for 6h. This treatment has allowed us to obtain a nitrocarburized layer composed mainly of a compound layer (ε-Fe2-3N and γ'-Fe4N) followed by a diffusion layer (α and carbides). These layers a few tens microns of thicknesses have created a level of extreme hardness surface about 750 HV. Similarly, resistance to wear and corrosion in chloride solution at 32 g/l are significantly improved compared to those of the substrate.The analysis of the microstructure, mechanical, electrochemical behavior of coated systems and nitrocarburized layers were made using analysis techniques such as optical microscopy and scanning electron microscopy, grazing incidence X-rays diffraction, microanalysis of elements, Vickers microhardness, nanoindentation, testing abrasion and finally the electrochemical tests. Voir les détails
Mots clés : traitement de surface, projection thermique, Nitrocarburation, Revêtement Mo, propriétés mécaniques, fonte grise
Elaboration et caractérisation électrochimique des alliages d’aluminium de fonderie (solution aqueuse à3.2%NaCl)
La corrosion des métaux et alliages de métaux, dans les milieux industriels constitue un des principaux facteurs limitant la durée de vie, occasionnant de nombreux frais de remplacement ainsi que des pertes de productivité. Pour une sélection judicieuse des matériaux dans les milieux particulièrement agressifs, on doit souvent recourir à des essais normalisés effectués en laboratoire et/ou en usine.Notre travail décrit l’étude du comportement à la corrosion des alliages d’aluminium de fonderie AlMg5Si élaboré de manière particulière par fusion et de l’alliage AlSi7Mg0,3 tiré à partir d’une pièce de moteur automobile. Le milieu agressif est une solution aqueuse à 3,2% de NaCl. L’étude a été menée par des mesures potentiodynamiques, de spectroscopie d’impédance électrochimique et de voltamétrie cyclique,Les résultats montrent- L’augmentation de la température conduit à une diminution des résistances de polarisation pour les alliages d’étude .- L’alliage AlMg5Si (élaboré) présente une résistance à la corrosion supérieure à celle obtenue pour l’alliage AlSi7Mg0,3. Voir les détails
Mots clés : Alliage d’aluminium de fonderie (AlMg5Si et AlSi7Mg0, 3), corrosion, Electrochimie
CARACTERISATION DE LA GROSSEUR DES GRAINS DANSLES MATERIAUX SOLIDES PAR ONDES ACOUSTIQUES
Les ultrasons ont prouvé leur efficacité dans le domaine de lacaractérisation non destructive des matériaux. Leur application se diversifie dejour en jour. Outre leur application dans le domaine industriel. Les ultrasons offrentune fiabilité certaine dans la caractérisation non destructive des propriétésphysiques, mécaniques et chimiques Voir les détails
Mots clés : taille de graine
Rechargement par soudage en acier inoxydable sur une fonte grise
Les impératifs techniques et économiques des industriels de tous les secteurs imposent la réduction des coûts et l’amélioration des performances, pour faire face à ces exigences de nombreux différents traitements de surface ont été mis au point et sont aujourd’hui utilisés industriellement. Parmi ces traitements de surface, ont effectué le rechargement par soudage avec l’électrode enrobée comme procédé, sur un substrat de fonte grise dont les propriétés mécaniques fait l’objet de ce travail. La matière à déposer est sous forme d’une électrode en Inox après un beurrage à base de nickel Ni. Un arc électrique permet de fusionné l’électrode par l’effet de court-circuit ainsi déposée sur la surface à revêtir. Le substrat possède une composition chimique de 3,5% de carbone et 2,4% de silicium, dont la fonte grise a été obtenue par refroidissement dans un moule en sable. Le but de cette étude étant de connaître l'adhésion de la couche de rechargement à base d’acier Inoxydable " 304L " austénitique et son effet sur le comportement mécanique de la fonte grise par métallographie, effort de traction et par une filiation de micro dureté. Voir les détails
Mots clés : rechargement, soudage, fonte grise, métallographie
mould powders in continuous casting
Continuous casting of steel is a process in which liquid steel is continuously solidified into a strand of metal. The components of the continuous casting steel system are the ladle, tundish and mold. Mould powders are spread on the surface of the bath of the molten metal of the ladle and tundish. The quality of steel produced by continuous casting is strongly dependant on the performance of mould powders. Mould powders govern the steel production in terms of production rate, cleanliness, surface condition, defects and environment of casting operation. These powders are SiO2 oxides based materials. Diatomaceous earth, or simply diatomite, formerly called Kieselguhr, is a sedimentary rock of biological origin formed by the accumulation at the bottom of the ocean of siliceous skeletons of diatoms, or unicellular algae. Diatomite is a highly porous silica (SiO2) rich material, major applications are thermal insulation. Melting behaviour of mould powders is one of the most important performance parameters for mould powders and is mainly dependant on carbon which is an essential constituent of mould powders. Carbon blacks have lately attracted considerable attention for use in mould powders due to fine size. A study was conducted to see the effect of addition of carbon black and diatomite to natural silica (sand) for a mould powder used in Arcelor Mittal Steel Annaba. Voir les détails
Mots clés : continuous casting, mould powders, oxides, diatomite
Etude des propriétés mécaniques et structurales des pipelines, Grade X42.
Pipeline X42-API-5L est utilisé pour le transport du pétrole et du gaz naturel dans l'industrie pétrolière. Ce type de pipeline est fabriqué à partir de tube sans soudure laminé à chaud. Le développement des procèdes d’élaboration de ces aciers a conduit à l’amélioration de leurs propriétés mécaniques et structurales. A présent, ces pipelines offrent de nouvelles perspectives pour le transport pétrolier, mais la variabilité de leur comportement mécanique constitue néanmoins un obstacle important à leur développement. Le présent travail porte sur une étude expérimentale concernant les caractéristiques mécaniques et structurales associées aux compositions chimiques d’un acier faiblement allié au manganèse du grade API-X42.Les propriétés mécaniques ont été étudiées par des essais de traction, de résilience et montrant une conformité des résultats avec la norme API. La microstructure a été faite par diffraction des rayons X, révélant la présence des deux solutions solides en plus de carbure métastable Fe3C. L'observation métallographique a montré l'existence de la ferrite, de la perlite et de la cémentite. Voir les détails
Mots clés : aciers HLE, Grade X42, propriétés structurales, microstructurales et mécaniques.