Liste des communications
Procèdes d’usinage- effet sur la rugosité de surface Machining processes- effect on surface roughness
Tout système mécanique est composé d’un ensemble de pièces liées entres elles, et en mouvement les unes par rapport aux autres, sont soumises aux frottements, ce qui nécessite une bonne préparation de surface ce qui a pour objectif l’amélioration de l’aspect géométrique des surfaces afin qu’elles répondent aux exigences techniques et aux conditions de fonctionnement. Pour la réalisation des surfaces des pièces, il existe plusieurs procédés d’usinage, ainsi qu’un nombre important d’opérations de finition et de traitement mécanique. Des essais expérimentaux utilisant trois procédés de fabrication : tournage, rectification, et brunissage ont été réalisé sur des éprouvettes en acier X48. Dans une première phase, en suivant le modèle des plans d’expériences de Box-Behnken et une simulation au moyen d’un programme sous Matlab, le régime optimal a été déterminé et appliquée pour la préparation des surfaces de l’éprouvette d’essai par tournage. En seconde phase, ont été réalisées des traitements de surface par rectification et brunissage, des mesures de rugosité des surfaces obtenues ont été réalisées et les résultats ont été interprétés. Au regard des résultats expérimentaux, on peut retenir que le traitement par tournage a fourni un état de surface satisfaisant, pouvant être exploitée aisément dans un mécanisme ou traitée par déformation plastique superficielle. Ceci a pour avantage la minimisation du temps de fabrication et offre un bon indice économique. Voir les détails
Mots clés : procédés d’usinage, régime optimal, rugosité, Brunissage, rectification
Réparation par soudage des aciers Cr-Mo vieillis
Nombreuses sont les installations industrielles à travers le monde, opérant dans le domaine de l'énergie électrique et du pétrole et ses dérivés, utilisent des tubes qui transportent des fluides à températures élevées et sont soumis à plusieurs types de dégradations de service et de vieillissement, tels que: l'adoucissement, la sphéroïdisation, la fragilisation, … Quand des fissures sont détectées dans ces composants, ces derniers sont souvent soumis à des soudures de réparation, puisque, du point de vue technologique et économique, il s'agit d'une solution viable. Toutefois, aucune des normes ou des procédures spécifiques n’autorise explicitement la réparation en service par soudage ou prédit les performances d'un composant réparé. Dans ce travail, on a soudé des sections de tubes en acier 1.25 Cr-1 Mo vieillis en service, en utilisant deux procédés de soudage : le soudage manuel à l’électrode enrobée (SMAW) et le soudage à l’électrode réfractaire (TIG). Les micrographies au microscope optique et au microscope électronique à balayage, les essais mécaniques de traction et de pliage et les mesures de dureté ont montré que les réparations par soudure de tuyaux en alliage d'acier vieillis en service et à faible teneur Cr-Mo peuvent être fait avec succès. Les principaux aspects de la réussite de la soudure de réparation comprennent l'ouverture et suppression de tous les dommages et la mise en oeuvre de bonnes pratiques de soudage. Voir les détails
Mots clés : Réparation en service, soudage, acier Cr-Mo, fluage
ETUDE TRIBOLOGIQUE D’UN MULTIMATERIAU METAL/METAL
L’étude du phénomène frottement- usure et de leurs évolutions est un sujet qui a été abordé de façon très intense ces dernières années. Ce fait s’explique par le nombre important de disciplines concernées, en amont ou en aval, par cette thématique, de l’industrie automobile et aéronautique au sport et à la biomécanique en passant par la métallurgie et la mécanique du solide. Le concept frottement – usure est avant tout un problème d’interface, car mise à part quelques cas spéciaux, le processus dépendra beaucoup plus des propriétés des couches superficielles que des propriétés volumiques du corps considéré. Dans de nombreux domaines techniques, tel que la conception des véhicules terrestre, il est important de déterminer de manière de plus enplus fine la qualité, le comportement des métaux et alliages ainsi que le comportement etperformances des surfaces. Afin de répondre à ces besoins croissants, l’étude menée dans cet axe repose sur la conception d’essais expérimentaux et l’identification du mécanisme usure sur deux différents couples de matériaux : matériau 100C6 et un multimatériau élaboré en projetant par arc électrique un dépôt de Molybdène en fil sur des substrats à basede 25CD4, bille en céramique et un plan en Al2O3. Ces essais ont débités à la validation du tribomètre conçu au sein du laboratoire de Génie des Matériaux EMP. Le comportement tribologique des traces d’usure obtenues a été caractérisé en utilisant la microscopie optique qui a mis en évidence uneproduction importante de débris compactés. Mais compte tenu de la faible résolution du microscope optique, il n’est pas possible de l’utiliser pour une observation fine d’objets rugueux de petite taille ; la microscopie électronique à balayage est alors mieux adaptée. Les micrographies obtenues par M.E.B ont montrées les plaques et les particules formants le troisième corps qui influe directement sur le comportement tribologique du système (protection ou dégradation). Les résultats obtenus, sous forme de micrographie ont subis des analyses EDS par EDAX qui nous ont permis de mettre en évidence les éléments constituants les débris d’usure (troisième corps) et leur composition chimiques Voir les détails
Mots clés : tribologie, usure, tribomètre, revêtement, Troisième corps
SYNTHESE ET CARACTERISATION DES CATALYSEURS METALLIQUES DEPOSES SUR ALUMINE
Les catalyseurs hétérogènes constitués de métaux nobles supportés sont utilisés dans un large domaine de procédés chimiques, comme la déshydrogénation, l’hydrogénation et l’oxydation. Avec les catalyseurs monométalliques, une baissede sélectivité en alcool insaturé est généralement obtenue lors de l’hydrogénation du crotonaldehyde. Les sélectivités en différents produits de cette réaction dépendent principalement de lanature des catalyseurs, de leur réductibilité, du support utilisé, du prétraitement et des conditions expérimentales. Ce travail est consacré à la préparation des catalyseurs métalliques à base de rhodium déposés sur Al2O3et sur ZnO-Al2O3 avec différents rapports atomique Zn/Rh. Ces solides sont préparés en imprégnant les supports par des solutions aqueuses contenant des chlorures de rhodium. Pour mieux comprendre le comportement de nos solides, nous les avons caractérisés par différentes techniques physico-chimiques telles que : chimisorption d’Hydrogène (Hc), titrages O2-H2, Thermodésorption d’hydrogène de 25 à 500 °C (TPD), Réductibilité en Température Programmée (TPR), la Diffraction des Rayons X (DRX), Microscopie Electonique à Balayage (MEB) et par déshydrogénation du cyclohexane. Nous avons étudié l’effet de la température deréduction sur les propriétés physico-chimiques. De plus, nous avons suivi les propriétés catalytiques (activité, stabilité et sélectivité) des catalyseurs en hydrogénation du crotonaldehyde en phase gaz Voir les détails
Mots clés : Alumine, rhodium, caractérisations, crotonaldehyde
PROBABILISTIC MODEL FOR PITTING CORROSION AND FATIGUE LIFE ESTIMATION FOR TURBINE BLADES
Service conditions of turbine blades are very complicated because of the mechanical loadings and severe environmental conditions of the aggressive and hot fluid stream. The pressure and temperature variations provoke mechanical load variation at the start up and the shut down and could aggravated the blades dynamics proprieties in the rotating system. Different corrosion mechanisms could be developed in turbine blades, in according to the operational environment, but it has been shown by several updated studies that dominant failure mechanisms in turbine blades is fatigue crack progression, initiated at pitting corrosion defect. This failure mechanism is a complex electrochemical and mechanical one. To prevent the occurrence of an undesirable failure, the presented research, aims to find a procedure to estimate the life and the damage evolution in studied structural parts, and to schedule optimal time to reaper with convenient repairs actions. By considering the very large dispersion of several parameters and the not exactly well define models yet, the one that is developed in this study is the probabilistic damage tolerance model. The model is taking in account, that most parameters are likely random, and trying to found the best probabilistic evaluation of failure occurring. Several works in engineering sciences are concerned with the degree of knowledge on statistical distributions of the model parameters, to limit the randomness. Some of them are mentioned in this work. The model studied is the conceptual model with seven stages, the pitting initiation, the crack growth, transition from pit to crack growth, short crack growth, transition from the short crack growth to long crack growth, long crack growth and finally the fracture. This complex model comport several not well defined physical concepts, and some better known entities. This mechanistic model is embedded to a probability philosophy, to estimate the probability of failure according to well known classical deterministic models Voir les détails
Mots clés : soudage, cnd, l’Industrie des Métaux
DETERMINATION DE L’ADHERENCE DU REVETEMENT DE ZINC AU MOYEN DU PULL OFF TEST
On peut définir l’adhérence comme la force qu’il faut fournir au système adhérent pour séparer deux constituants. Il faut distinguer l’adhérence de l’adhésion. En effet, l’adhésion est l’ensemble des phénomènes physico-chimiques qui sont responsables de la formation et de la cohésion des interfaces entre deux corps [1]. La connaissance de la rhéologie de la surface des matériaux et de son évolution revêt une grande importance dans l’adhérence des couches galvanisées. En effet, les propriétés mécaniques interviennent de manière explicite même dans les lois les plus simples. L’enlèvement de matière se produisant à des échelles faibles, dans la plupart des cas inférieure à 100 μm, il est nécessaire de disposer demoyens expérimentaux capables de mesurer l’adhérence du revêtement à une telle échelle [2]. Le pull off test est une technique appropriée pour avoir accès au comportement mécanique local du matériau, et estimer le niveau de l’adhérence du revêtement [3]. Voir les détails
Mots clés : pull off test, adherence, galvanisation
MICROSTRUCTURAL AND THERMAL PROPERTIES OF NANOCRYSTALLINE FE POWDERS
The microstructural evolution and thermal properties of nanocrystalline Fe during mechanical milling were investigated by using quantitative X-ray diffraction and thermal analysis techniques. Upon milling of the Fe powders with coarse grains, grain refinement takes place gradually and a steady-state grain size in the nanometer regime (about 13,8 nm) is reached after a certain period of milling. the paramagnetic nanostructured bcc α-Fe domain is extended by about 50°C at the expense of both the magnetic bcc α-Fe and nonmagnetic fcc γ -Fe as compared to coarse grained bcc α-Fe Voir les détails
Mots clés : Nanomaterials ; Iron; Microstructure; Thermal properties
ETUDE EXPERIMENTALE ET ANALYTIQUE D’UNE SEQUENCE DE SOUDAGE PAR POINTS
L’analyse de la formation d’un point de soudure au cours d’une séquence de soudage, présente un intérêt crucial dans les procédés d’assemblageen soudage par points. Le mécanisme de formation d’un noyau fondu réalisé sous différents paramètres de soudage (temps de soudage, intensité du courant, effort),a fait l’objet de nombreuses investigations et recherches pendant ces dernières décennies. Une grande partie de ces travaux traitent la simulation thermique du phénomène de formation du noyau [1] développée numériquement sous forme de modèle de calcul [2],qui servent à examiner l’influence des paramètres de soudage sur l’évolution du noyau de soudure [3] ainsi que, la distribution du champs de température [4] dans la zone affectée thermiquement (ZAT) et la zone fondue (ZF). D’autres travaux utilisent la technique métallographique [5] qui s’affiche parmi les techniques destructive, permettant une bonne caractérisation du noyau de soudure. Récemment, une nouvelle technique non destructive a été mise en application. Cette dernière utilise un appareil photo de grande vitesse de résolution [6], offrant la possibilité de décrire toutes les étapes évolutives d’un noyau desoudure. Le couplage existant entre les phénomènes associés à la formation du noyau (thermique, mécanique, électrique, métallurgique) [7], a été largement traité dans plusieurs travaux. Le présent travail a été mené dans le souci d’étudier l’évolution de la formation d’un noyau de soudure réalisé en soudage par point d’un acier inoxydable 304L, sous différents paramètres de soudage, en utilisant la technique métallographique. Un deuxième volet est consacré au développement d’une approche analytique, afinde prédire d’une part, la taille du noyau formé sous les mêmes paramètres de soudage utilisés lors de l’expérimentation, et d’autre part la distribution de température. Les résultats obtenus sont confrontés à ceux de l’expérimentation Voir les détails
Mots clés : Soudage par points, transfert thermique, ZAT, modélisation mathématique, fusion.
CORRELATIONS ENTRE MICROSTRUCTURE ET SOLUBILITE DANS LES ALLIAGES A BASE D’ALUMINIUM ELABORES PAR FUSION HF
Dans cet article, nous avons étudié la formation de solution solide dans les alliages à base de Al, des alliages binaires Al-Zn et ternaires Al-Zn-Cu. La miscibilité de Zn dans Al dans a été étudiée dans les alliages de Al- X wy.% Zn (X = 4, 16, 40, 50) et Al- X wt.% Zn-X wt.% Cu (X = 2, 8, 20, 25) élaborés sous vide par le procédé de fusion par induction à haute fréquence (HF) et solidifiés rapidement. Les microstructures des alliages ont été étudiées par la méthode DRX (fig. 1, 2 Voir les détails
Mots clés : alliages d’aluminium, Technique d’élaboration, Microscopie optique, Composé intermétallique, Solutionsolide
QUALIFICATION D’UNE PROCEDURE DE REPARATION PAR SOUDAGE D’UN EQUIPEMENT SOUS PRESSION DE GAZ
Avant de procéder au soudage en atelier, d’un équipement sous pression, on doit s’assurer au préalable que toutes les précautions liées à la sécurité et la qualité (résistance mécanique pour éviter la rupture fragile) de la fabrication sont satisfaisantes. Parmi ces précautions, on doit veiller à ce que le procédé et les procédures de soudage, en particulier, à mettre en œuvre répondent aux exigences du codeASME Section IX, qui est dédié à la qualification des procédures de soudage et des soudeurs. Ceci, s’applique dans le cas du soudage d’un équipement sous pression neuf (en atelier). Mais une fois cet équipement est mis en exploitation depuis une période donnée et qu’il ait présenté un défaut notable, il doit être réparé ensuivant les mêmes règles d’assurance de la qualité et de la sécurité, c'est-à-dire utiliser des procédures de réparation qualifiées. Dans ce cas, nous signalons que ce n’est plus le codeASME Section IX, seulement, qu’il faut appliquer, mais d’abord le code API 510 qui est dédié pour l’inspection et la réparation des équipements déjà mis en service. Alors, quand on a à réparer un équipement en service, on doit utiliser les mêmes procédures déjà qualifiées lors de la fabrication d’origine en respectant rigoureusement les limites des variables de soudage qualifiées. Dans beaucoup de cas, rencontrés dans l’industrie du GNL, lorsque les épaisseurs soudées sont importantes et lorsque la composition chimique du matériau soudé sont susceptibles à la création des contraintes résiduelles de niveau élevé, tous les codes recommandent de pratiquer des traitements thermiques après soudage pouratténuer, entre autres, ces contraintes résiduelles qui sont responsables de la naissance des fissures pouvant conduire à la rupture des équipements sous pression. Mais, puisqu’on cherche constamment à réduire les coûts de la maintenance et les risques encourus, il faut savoir que les traitements thermiques après soudage exécutés sur site sontdifficiles à réaliser, onéreux et exigent beaucoup de dextérité pour être bien conduits et aboutiraux résultats escomptés. Par ailleurs, il faut savoir aussi que les traitements thermiques après soudage sont considérés par le code ASME Section IX comme étant une variable essentielle dont l’annulation ou la modification impose de requalifier la procédure de soudage. Le code API 510 nous permet de répondre à ces impératifs, à savoir assurer la qualité et la sécurité de l’opération de réparation par soudage, et, éviter les traitements thermiques après soudage, qui sont coûteux et difficiles à réaliser sur site. Ilnous recommande, pour ce faire, une technique de soudage appropriée à suivreétape par étape, etqui présente plus d’avantages que d’inconvénients. A cet égard, nous proposons, dans le présent travail, d’élaborer sur la base des recommandations du code API 510 et en conformité du code ASME Section IX, une procédure de soudage en déterminant toutes les variables de soudage à mettre en exécution pour avoir une procédure de réparation qualifiée et disponible à utiliser à chaque fois que nous avons à réparer un équipement dit sous pressionde gaz (soumis à la réglementation), sans pratiquer des traitements thermiques après soudage. Voir les détails
Mots clés : soudage, cnd, l'industrie des métaux