Métallurgie

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et

Apport des champs de déformation a la compréhension des mécanismes d’endommagement des soudures hétérogènes

Khireddine BETTAHAR (En préparation)
Thèse de doctorat

Dans cette thèse nous étudions le comportement structural et mécanique d’un assemblage hétérogène par soudage de deux aciers inoxydables. Les premiers travaux effectués ont consistés en la caractérisation structurale et mécanique des matériaux de base, le métal fondu et les zones affectées thermiquement. Cette première partie nous a révélé les hétérogénéités structurales et les gradients des propriétés mécaniques le long du joint soudé.Des essais de fatigue ont été effectués dans le but d’estimer l’endurance de l’assemblage, il s’est avéré que le métal fondu est le moins résistant. Cette partie sera complétée par des mesures des champs de déformation et une simulation numérique afin de prédire l'évolution du comportement global et local des différentes parties. Voir les détails

Mots clés : aciers inoxydable, duplex, super martensitique, soudage, corrélation d’image, champs de déformation, fatigue

Étude expérimentale et modélisation des cinétiques de transformation de phases dans les soudures en alliage de titane TI-6AL-4V

Nabil KHERROUBA (En préparation)
Thèse de doctorat

La thèse consiste à étudier la transformation allotropique de la phase β → la phase α, ayant lieu dans des soudures d’alliage de titane Ti-6Al-4V. Cette étude concerne les changements de phase se manifestant en conditions isothermes et anisothermes (refroidissement à vitesse constante) et est scindée en deux volets : l’aspect expérimental concerne la caractérisation des cinétiques de la transformation de phase en étudiant l’effet du soudage, de la vitesse de refroidissement et d’un chargement extérieur sur l’évolution de la fraction transformée en fonction de la température et du temps. L’aspect théorique consiste à proposer un modèle permettant de décrire les cinétiques de transformation de phase en utilisant la théorie de germination – croissance et l’équation de Johnson-Mehl-Avrami en tenant compte du critère d’additivité proposé par J.W. Cahn. La théorie du plan/ligne invariant(e) permettra de déterminer la relation d’orientation qui caractérise cette transformation de phase et de la valider par les observations par microscopie électronique par transmission et les mesures EBSD afin de l’intégrer dans le modèle de germination – croissance. Voir les détails

Mots clés : soudage, relation d’orientation, Ti-6Al-V, modélisation

Caractérisation métallographique et non destructive d’une soudure en acier inoxydable duplex

Ahmed KELLAI (En préparation)
Thèse de doctorat

L’acier duplex est classé parmi les aciers inoxydables, il est très utilisé dans tous les secteurs (chimie, pétrochimie aéronautique et santé…etc.) particulièrement sous forme des constructions soudées, réalisées par différents procédés de soudage existants, donc une étude métallographique et non destructive est nécessaire pour quantifier les différents transformations structurales au cours d’un phénomène thermique de soudage. Voir les détails

Mots clés : métallographie, non destructive, soudage et acier inoxydable duplex

Élaboration et caractérisation de biocéramiques a base d’hydroxyapatite utilisées dans les dispositifs médicaux

Faycal AOUADJA (En préparation)
Thèse de doctorat

Les biocéramiques phosphocalciques sont utilisés comme substitut osseux depuis de nombreuses décennies, Les biomatériaux céramiques à base de phosphate de calcium sont largement étudiés et utilisés dans différents domaines médicaux tels que l’odontologie, l’orthopédie, la chirurgie faciale etc. Différents phosphates de calcium présentent un intérêt, leur utilisation dépend de leurs propriétés telle que la résorbabilité ou la bioactivité. Les céramiques à base d’Hydroxyapatite de formule chimique Ca10(PO4)6 (OH) 2 ou de Phosphate tricalcique ß Ca3 (PO4)2 sont parfaitement biocompatibles, elles permettent ainsi de restaurer un capital osseux compromis ou de favoriser la colonisation osseuse dans des situations cliniques très diverses. Par exemple, le comblement des défauts osseux après curetage ou résection tumorale, la fusion osseuse lors d’arthrodèse vertébrale ou encore la restauration osseuse parodontale font partie de ces applications. Pour cela, le travail de la thèse de doctorat concerne l’étude des propriétés physico-chimiques et la cinétique de bioactivité des biomatériaux à base d’hydroxyapatite naturelle. Voir les détails

Mots clés : hydroxapatite, bioactivité, dispositifs médicaux

Soudage par friction malaxage des alliages d’aluminium

Moussa ATHMANI (En préparation)
Thèse de doctorat

Le soudage par friction-malaxage (FSW) est un procédé d’assemblage à l’état solide en pleinessor.Développé depuis une dizaine d’années, il permet de s’affranchir des défautsintrinsèques aux procédés plusclassiques de soudage en phase liquide. Toutefois lesmécanismes de formation des soudures élaborées parfriction-malaxage restent relativementméconnus en raison de la complexité des phénomènes mis en jeu, àsavoir d'une part lavariation spatiale des états de déformation et de température, et d'autre part, la nature etlescomportements thermique et mécanique des matériaux et de l'outil utilisés. Dans ce contexte, l’étude proposée aura pour objectif de choisir une nuance d’alliage d’aluminium bien déterminée, puis réaliser des opérations de soudage avec différents paramètres de soudage. A travers cette étude, les microstructures desoudures FSW de cet alliage ontété finement caractérisées par microscopie optique, DSC, MET, MEB et EBSD. Afin de mettreen évidence les interactionsentre la déformation, la précipitation et la recristallisation qui ont lieu durant le soudage de l’alliage. Et pour faire le lien entre la microstructure et les propriétés mécaniques des joints des essais mécaniques sont programmées : la microdureté ; l’essai de traction et l’essai de fatigue. Voir les détails

Mots clés : soudage par friction-malaxage, déformation, DSC, MET et MEB

Contribution à l’étude du comportement des poudres de lingotières en coulée continue d’aciers

Hazem MERADI (En préparation)
Thèse de doctorat

Dans les machines de coulée continue des aciers, les lingotières sont préalablement refroidies à l’eau et une lubrification adéquate est assurée par une qualité de poudre bien définie. Cette poudre doit assurer la lubrification, l’isolation thermique et le piégeage des inclusions non métalliques. Pour assurer ces propriétés, un compromis est à rechercher : Température optimale de fusion de la poudre obtenu par différents mélanges. Dans ce projet, l’objectif est d’obtenir une poudre de lubrification à partir de matières premières abondantes en Algérie : La diatomite Voir les détails

Mots clés : diatomite, lubrification, coulée continue

Elaboration et étude des propriétés électrochimiques et de surface d'un alliage de type cobalt- chrome.

Hadda REZZAG (En préparation)
Thèse de doctorat

Les biomatériaux, dont les alliages métalliques comme l’acier inoxydable 316L, l’alliage de titane Ti-6Al-4V ou l’alliage Co-Cr, sont utilisés pour fabriquer des implants orthopédiques. Les alliages à base de cobalt sont largement utilisés pour la fabrication de divers dispositifs soit implantés dans le corps par la chirurgie (leurs applications y compris la hanche, les plaques de prothèse du genou et des vis pour ostéosynthèse), ou des structures de base pour les valves cardiaques, ou de la prothèse, avec les différentes applications en médecine dentaire.Ce présent travail a été mené dans l’objectif d’élaborer l’alliage de cobalt et d’étudier l’influence des paramètres de frittage sur les propriétés électrochimiques de notre alliage. Afin d’évaluer la résistance à la corrosion, une étude sur le comportement électrochimique de cet alliage dans un milieu physiologique a été menée. Voir les détails

Mots clés : Biomatériau, frittage, alliage, caractérisation électrochimique

FRICTION STIR WELDING OF ALUMINIUM ALLOYS

Moussa ATHMANI (En préparation)
Thèse de doctorat

Friction stir Welding (FSW) is a process of assembly in a solid state. Developed sinceten years, it makes it possible to be freed from the intrinsic defects obtained by traditionalwelding processes in liquid phase. However the mechanisms of formation of the welds jointsby friction stir remain relatively ignored because of the complexity of the phenomena broughtinto play, on the one hand the space variation of the deformation states and temperature, andon the other hand, nature and the thermal and mechanic behaviors of materials and the toolused.In this context, the study suggested will aim to choose a grade of a well-definedaluminum alloy, then to carry out operations of welding with various parameters. Withthrough this study, the microstructures of welded joints will be finely characterized by opticalmicroscopy, DSC, TEM, SEM and EBSD. In order to highlight the interactions between thedeformations, the precipitation and the recrystallization occurring during the welding state.And to establish the link between the microstructure and the mechanical properties of thejoints will be mechanically tested: microhardness; tensile test and the fatigue test. Voir les détails

Mots clés : Friction Stir Welding, deformation, Temperature, microstructure, TEM

Étude de la précipitation de la phase sigma et des carbures de chrome dans l’acier inoxydable duplex 2205

Khireddine BETTAHAR (2005)
Mémoire de magister

Des traitements de mise en solution et de vieillissement sur l’acier inoxydable duplex 2205, ont montré une sensibilité de cet acier à la précipitation des carbures de chrome et de la phase intermétallique Sigma. Ce phénomène devient de plus en plus apparent avec le prolongement la durée de vieillissement. Dans le présent travail, on montre que la précipitation débute au niveau des joints de grains et se propage à l’intérieur des grains ferritiques, provoquant une augmentation de dureté et une chute dramatique de la résilience du matériau. Le mécanisme de cette précipitation est la décomposition eutectoide de la phase ferritique. Voir les détails

Mots clés : acier inoxydable, traitement thermique, précipitation, sigma, carbure de chrome

Étude comparative d’un rechargement d’une fonte truitée et une fonte grise par métallisation et par soudage

Ahmed KELLAI (2009)
Mémoire de magister

Dans notre travail, nous avons étudié la différence entre deux procédés très utilisés dans l’industrie, le premier est la métallisation par projection thermique, où le dépôt de rechargement à base d’acier inoxydable 304L est déposé sur deux types de substrat, l’un à base d’une fonte grise à graphite sphéroïdal GS et l’autre à base d’une fonte truitée, suivi d’une couche d’accrochage à base de nickel (Ni-Al). Le deuxième est le soudage qui consiste à déposer le même type d’acier inoxydable le 304L sur les mêmes fontes précédentes après beurrage à base de nickel. Après avoir rechargé les différentes éprouvettes, des observations microstructurales (optiques et électroniques à balayage) ont été faites, avant et après l’application des tests mécaniques à savoir (traction et micro-dureté HV), afin d’indiquer la cohésion et l’état d’interfaces entre les différentes couches de rechargements utilisées dans les deux procédés et voir l’influence des procédés utilisés sur le comportement mécanique des éprouvettes en fonte dans notre cas. Voir les détails

Mots clés : rechargement, soudage, projection thermique, métallisation, fonte grise et essais mécaniques