Génie mécanique
ETUDE THERMIQUE DE COMPORTEMENT DU BAIN DE FUSION LORS DU SOUDAGE TIG – ÉVOLUTION 2D TRANSVERSALE-
Dans ce travail nous nous intéressons à la modélisation et la simulation thermique du comportement du bain de fusion lors le soudage TIG (Tungstène Inert Gaz). Dans un premier temps, nous décrivons un modèle mathématique du transfert du flux thermique créé par l'arc électrique du procédé sans métal d’apport. Ce modèle tient compte l’effet du changement de phases et néglige les effets convectifs dû au mouvement du fluide dans une première approche. Dans un second temps, une simulation numérique (2D axisymétrique) par la méthode des éléments finis du soudage TIG d’une tôle en acier inoxydable 304L est menée. Donc, nous avons implanté notre modèle dans le code du calcul Comsol®4.2. Les résultats obtenus concernent les champs thermiques à de différents instants décrivant la progression en profondeur et l’évolution de la fonction d’interface liquide/solide (fraction liquide). Selon la littérature nos résultats montrent une bonne concordance Voir les détails
Mots clés : modélisation thermique, soudage TIG, Comsol®, acier inoxydable
TUNDISH POWDER ASSESSMENT FOR CONTINUOUS CASTING STEEL
A highly competitive steel market requires the steelmaker to be sensitive to customer demands in terms of product properties, quality, price and delivery. The continuous casting tundish serves as an interim reservoir when liquid steel is transferred from the ladle to the continuous casting mould. Several researches were devoted to study the thermal insulation properties of mold lubrification powders. In this work we have focused our attention to evaluate covering powders for continuous casting steel.The aim is utilization of Algerian diatomite as a covering powder in the tundish; we determined several chemical and thermo-physical properties of the diatomite. The SEM pictures showed that the diatomite has a high porosity and cylindrical form of particle. FTIR studies show the presence of quartz, and different mineral matters. The elemental analysis of diatomite shows that silica oxide is present in major quantity whereas XRD confirms the presence of all minerals in diatomite sample and shows the high amorphousness of silica. Heat insulating property of diatomite has been demonstrated by many thermal studies, the thermal conductivity of diatomite was increased over the range of 25 – 1100°C from 0.378 W.m-1K-1to 1.438 W.m-1K-1. The DSC/TGA thermal analysis and the hot stage microscope were performed to follow the stage changes during this treatment. We have obtained two transformations: first, endothermic at 760°C with 12.5% loss of mass, the second exothermic at 897°C.and fusion of powder was at 1470°C Voir les détails
Mots clés : Tundish, heat insulation, diatomite, characterization, Thermal Properties
INFLUENCE DE LA MODIFICATION DES MATRICES SUR LE COMPORTEMENT MECANIQUE EN TRACTION DES STRATIFIES
Notre travail, se rapporte à l’étude du comportement mécanique des résines époxydes modifiées, soit par dilution du monomère afin d’augmenter le temps de gel et diminuer la viscosité, soit par l'incorporation des charges minérales. Les résultats de l’étude mettent en évidence l'influence de ces modifications sur les propriétés des matrices et des stratifiés La caractérisation des matrices et des stratifiés a été effectuée par les méthodes destructive, les résultats obtenus montrent que l’incorporation des charges minérales augmente la rigidité des matrices et diminue la transmission des efforts vers le renfort. Par contre, la dilution des résines diminue les performances des composites à base de ces matrices et améliore la transmission des efforts vers le renfort, cela se traduit par un module de Young élevé, la faiblesse de cette matriceengendre des délaminages dans les stratifiés même faiblement chargés. Tandis que, la destruction des matrices chargées s’effectue par des cisaillements sans délaminage Voir les détails
Mots clés : charge, dilution, matrice, stratifié, délaminage, cisaillement
ANALYSE EXPERIMENTALE DES CARACTERISTIQUES MECANIQUES OBTENUES DANS LE SENS PARALLELE ET PERPENDICULAIRE DU LAMINAGE DES PIPELINES, GRADE X42
Les aciers de pipelines ont connus un développement dans leur élaboration où leurs propriétés mécaniques ont été améliorées. A présent ces matériaux offrent de nouvelles perspectives pour le transport pétrolier, mais la variabilité de leur comportement constitue néanmoins un obstacle important à leur développement. Dans ce travail, notre intérêt s’est porte essentiellement sur l’étude expérimentale des propriétésstructurales et mécaniques associés aux compositions chimiques dans le sens parallèle et perpendiculaire du laminage d’un acier micro-allié au manganèse grade X42. Les échantillons prélevées ont subi plusieurs techniques de caractérisation à savoir, des analyseschimiques, des analyses métallographiques, des essais de résilience et des essais de traction uni-axial à la température ambiante afin d’évalué la variabilité de leur comportement structurales et mécaniquesdans les deux sens du laminage Voir les détails
Mots clés : aciers HLE, Grade X42, caractéristiques chimiques et mécaniques, sens de laminage
CARACTERISATION MICROSTRUCTURALE ET MECANIQUE, APRES RECHARGEMENT, DE L’ACIER AISI 4130
L’objet de cet article concerne la caractérisation microstructurale et mécanique, après rechargement, de l’acier AISI 4130 par le Nikel (ENiCrFe-3) et par l’acier inoxydable (E309Mol-17 pour la 1èrepasse et E316L-17 pour le bourrage et la finition). Afin d’y parvenir, nous avons procéder à l’analyse chimique du métal de base, à une analyse de diffraction des rayons X, des essais de microdureté et à une observation au Microscope optique Voir les détails
Mots clés : AISI 4130, Caractérisation microstructurale, microdureté, rechargement, Inox, Nickel
ÉTUDE DE L’EFFET DE LA GEOMETRIE DE L’OUTIL SUR LA QUALITE DES SOUDURES FSW DANS L’ALLIAGE D’ALUMINIUM 7075-T6
Le soudage des alliages d’aluminium à résistance élevée est généralement une opération délicate en raison de la dégradation des propriétés mécaniques dans la ZAT et de la présence de porosités dans le métal fondu. De plus, certains de ces alliages d’aluminium sont connus comme étant “non soudables”, spécialement, ceux appartenant à la série 2000 ou 7000. Le procédé de soudage FSW peut offrir une solution pour l’assemblage plus rapide et plus économique de ces alliages avec, en plus, moins de déformations. Cependant, malgré le potentiel d e cette nouvelle technique, un cordon de soudure FSW peut comprendre un ou plusieurs types de défauts qui peuvent être probablement causés par un mauvais choix d’un ou plusieurs paramètres. Dans ce travail, une analyse des défauts générés en FSW a été menée, l’objectif étant de connaitre l’influence de la géométrie de l’outil sur la qualité de la soudure et trouver les paramètres optimaux pour une meilleure qualité de la soudure. Les soudures ont été contrôlées par trois méthodes non destructives. Les résultats obtenus montrent que l’apparition et la localisation des défauts sont bien conformes à celles décrites dans la littérature. Voir les détails
Mots clés : FSW, alliages d’aluminium, défauts, Contrôle non destructive
INFLUENCE DES PARAMETRES DE TRAITEMENT THERMIQUE SUR LES PROPRIETES MECANIQUES ET LA MICROSTRUCTURE D’UN ACIER A OUTILS DE TRAVAIL A CHAUD
Les effets des traitements thermiques classiques (trempe et revenu) sur les caractéristiques mécaniques d’un acier à outil industriel de travail à chaud sont étudiés. L'objectif des traitements thermiques est d'obtenir un outil efficace et performant en termes de dureté, de résistance à l'usure et de résistance au choc. Les résultats expérimentaux des traitements thermiques préconisés fournissent une compréhension explicite des propriétés de surface principalement par rapport à la composition chimique et les paramètres optimaux de traitements. Après austénitisation à 1050 °C pendant 15 min, l'acier trempé à l’huile révèle une structure entièrement martensitique liée à une petite fraction d'austénite résiduelle et des carbures complexes de type M23C6. Un double revenu à 500 et 600 °C contribue au phénomène de durcissement secondaire. Le pourcentage de carbures augmente de 2 à 3% tandis que la fraction volumique de l’austénite résiduelle diminue jusqu’à 0%. En conséquence, les propriétés mécaniques requises en termes de dureté et de résistance à l’usure sont atteintes pour une durée de vie définie. La caractérisation métallurgique est effectuée par la microscopie optique (MO) et électronique à balayage (MEB) équipé par la technique (EDS) et les techniques de diffraction des rayons X. Les propriétés mécaniques sont déterminées principalement par les essais de dureté et d’usure abrasive Voir les détails
Mots clés : trempe, revenue, austénitisation, martensite, Austénite résiduelle, carbures
Microstructural and mechanical characterization of aged and restored 2205 duplex stainless steel
Duplex stainless steels (DSS) with ferritic-austenitic microstructure offer good combination of resistance to pitting corrosion and high strength that are not attainable using conventional single phase such as austenitic or ferritic stainless steels. The DSS used in this investigation was SAF 2205 alloy having a stable microstructure consisting of about 48% ferrite and 52% austenite at ambient temperature. In order to investigate aging and restoration behavior of this steel and the influences on mechanical properties, aging treatments at 850°C (after annealing at 1080°C and 1120°C) were conducted for various times: 30, 60, 90 and 120 min. At last, an annealing treatment was carried out to, for all specimens, at 1080°C for 60min in order to dissolve any precipitates and to restore the - phases balance of the 2205 duplex stainless steel. Specimens were subjected to impact testing and hardness measurements before and after all treatments. Finally the changes in microstructure due to aging and restore treatments were studied by optical and electronic microscopy. The results showed that aging treatment had negligible effect on hardness. Besides, considerable changes in term of precipitation of harmful intermetallic particles were observed in microstructureduring thin aging which led to a significant decrease in toughness and notable increase in hardness. The formation of intermetallic phases such as σ was recognized as the major reason for the observed changes Voir les détails
Mots clés : duplex stainless steel, aging, Restoring, Toughness, sigma Phase
Characterization by Non Destructive Testing Methods (NDT) of Nanomaterial Elaborated by Mechanical Alloying
Mechanical alloying is one of powder metallurgical process. It consists to use the mechanical energy for reduce the grain size of material, realize a mixture to a scale grain and produce alloy. The procedure is based by successive welds and fractures caused by mechanical shock. So that, the end product being in the form of nanometers powder grain. The elaboration of nanomaterial by mechanical alloying improves the magnetic, physicochemical and mechanical properties of these materials. The present study treats experimental viewpoint the elaboration of material nanostructured form the basis of iron, cobalt by mechanical alloying (mechanical milling), the time of milling is the important parameters in this study, subsequently, and we have used the non destructive testing for the characterization of the nanomaterial Voir les détails
Mots clés : Mechanical Alloying, Mechanical milling, NDT, Fe-Co, Size of Crystallite, nanostructure, Magnetic control, hysteresis loops, Eddy Current, MEB, DRX
La protection contre la corrosion des ouvrages enterrés par anode sacrificielle
Toute construction métallique qui est enterrée, immergée subit inévitablement les phénomènes de corrosion électrochimique dés sa mise en contact avec un électrolyte. Sauf précaution volontaire lorsqu’il est neuf, leur action demeure dissimulée mais impose une dégradation plus ou moins rapide de l’ouvrage, pour abaisser la dissolution de métal à protéger, il existe des moyennes de lutte contre la corrosion, parmi ces méthodes, la protection cathodique par anode sacrificielle qui est une technique qui permet de conserver dans son intégrité la surface extérieure des structures enterrées, le choix de l’anode sacrificielle est très important, Le potentiel électrochimique, la capacité du courant, le taux de consommation, la durée de vie et la forme et type de matériaux (Zn, Mg, Al,…) sont des paramètres important. Dans ce type de protection, l’anode se consomme par dissolution en portant la surface du métal à protéger au-delà de son potentiel d’immunité. L’objectif de ce travail est d’étudier l’influence des paramètres tel que milieu, les dimensions de l’anode ainsi les caractéristiques électriques d’une anode dans la protection cathodique par anode sacrificielle Voir les détails
Mots clés : Protection cathodique, dégradation des matériaux, corrosion, Anode sacrificielle, Résistivité du sol, Résistance de l’anode, ouvrage enterré