Métallurgie

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et

ETUDE EXPERIMENTALE DE L’EFFET PORTEVIN- LE CHATELIER DANS L’ALLIAGE Al-2% Mg

ZIANI Lynda, MEHENNI Madjid, AIT-AMOKHTAR Hakim, BOUDRAHEM Smail  (2010)
Article de conférence

Le Phénomène Portevin-Le Chatelier (PLC) est l(une des formes de la déformation plastique hétérogène qui se manifeste à l’échelle macroscopique, dans certaines conditions de déformation, sous forme de bandes de déformation localisées qui peuventparfois se propager. Ce phénomène a été mis en évidence dans une grande variété de matériaux, particulièrement dans les alliages Al-Mg qui ont fait l’objet d’un intérêt particulier en raison de leur large gamme d’application dans l’industrie. On admet que l’origine physique de l’effet PLC est le vieillissement dynamique des dislocations mobiles pendant leurs arrêts temporaires aux obstacles de la forêt. Le présent travail est consacré à la caractérisation expérimentale de l’effet PLC dans l’alliage Al-2%Mg à température ambiante. Les paramètres caractéristiques de l’effet PLC ont été étudiés en fonction de la vitesse de déformation imposée et du taux de déformation. L’alliage a fait l’objet d’une étude comparative approfondie entre l’étatbrut de réception (tôle laminée) et à l’état recuit. Les résultats expérimentaux obtenus sont discutés et analysés en liaison avec la microstructurede l’alliage obtenue à l’aide de la microscopie électronique à transmission (MET). L’aspect et l’amplitude des décrochements dépendent de la vitesse de déformation imposée, de la déformation et de l’état du matériau (brut ou recuit). Pour une déformation donnée, on constate que les instabilités passent de type C au type B ensuite au type A quand on augmente la vitesse de déformation imposée. Aux faibles vitesses, les instabilités PLC initialement du type B aux faibles déformations passent au type C aux déformations élevées. Aux vitesses élevées, les instabilités PLC peuvent également passer progressivement du type A au type B. Concernant la déformation plastique critique nécessaire à l’apparition des instabilités PLC, elles présentent un comportement normal aux vitesses de déformation élevées où les instabilités sont de type A et un comportement inverse aux faibles vitesses de déformation où les instabilités sont de type B ou C. L’étude del’évolution de la déformation plastique à la rupture en fonction de la vitesse de déformation nous a permis de mettre en évidence une chute de ductilité de l’alliage Al-2%Mg dans le domaine des vitesses de déformation où l’effet PLC apparaît Voir les détails

Mots clés : Portevin-Le Chatelier, vieillissementdynamique, déformation localisée, déformation critique

Contribution to crystallographic slip assessment by means of topographic measurements achieved with atomic force microscopy

C. KAHLOUN, Riad BADJI, B. BACROIX, M. BOUABDALLAH  (2010)
Publication

In this paper, atomic force microscopy (AFM) is used to quantitatively characterize the plastic glide occurring during tensile deformation of a duplex 2205 stainless steel sample. We demonstrate that an appropriate treatment of the topographic image issued from AFM measurements allows precise and quantitative information about the characteristics of plastic deformation and especially the amount of crystallographic slip. Voir les détails

Mots clés : AFM, Crystallographic slip, Plastic deformation, Duplex steel

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

Élaboration des monocristaux « étude et conception du four, élaboration et caractérisation du matériau »

Khaled BOUBENDIRA (2009)
Mémoire de magister

Dans le cadre de ce travail, nous avons élaboré des monocristaux à base d’Aluminium pur par différentes méthodes. Une germination et croissance dans l’état solide induite par Déformation et Recuit. Une monocristallisation à partir de la phase liquide (BRIDGMAN modifiée et CZOCHRALSKI). Ces deux dernières méthodes ont nécessité la conception d’un four à gradient thermique constitué de deux zones, et un mécanisme de déplacement à vitesse lente du creuset le long de l’axe du four. La méthode Déformation-Recuit a permis d’élaborer des germes servant à l’initiation de la monocristallisation dans la méthode de BRIDGMAN modifiée. Cette dernière reste très pratique car elle permet d’élaborer des monocristaux avec orientation prédéfinie. Celle de CZOCHRALSKI reste aléatoire et avec un taux de réussite moindre. Voir les détails

Mots clés : élaboration des monocristaux, CZOCHRALSKI, BRIDGMAN, germination

Étude de l’influence de la composition chimique sur la formation de la structure et la tenue a l’usure des fontes au chrome

Khédidja BOUHAMLA (2009)
Mémoire de magister

Les fontes au chrome constituent une classe spéciale de matériaux. Elles sont très sollicitées dans les domaines d’usure. Les propriétés d’emploi de ces matériaux dépendent beaucoup des composants microstructuraux qui les composent. Ces derniers sont assurés par l’addition d’éléments d’alliages à caractère carburigène qui orientent la solidification vers la formation d’une structure bien définie. L’influence est saisie par la nature des phases microstructurales formées et sur le comportement à l’usure. Le type d’éléments d’alliages conditionne la composition chimique et de ce fait permet la formation d’une matrice austénitique ou martensitique et d’une phase carbure (primaire, eutectique et secondaire) strictement dépendante du type d’éléments d’addition. Les carbures diffèrent eux aussi du type d’éléments d’alliage, du fait qu’ils soient fortement ou faiblement carburigène. On rencontre des carbures du type MC, M2C, M3C, M6C, M7C3, M23C6. Le présent travail porte sur l’influence de la composition chimique sur la formation de la structure et le comportement à l’usure des fontes au chrome. Le manganèse, le molybdène, le vanadium, le titane et le niobium ont été ajouté à une fonte au à haute teneur en chrome. La variation de la teneur en manganèse a remarquablement influencé la solidification des fontes étudiées. Cette influence a été saisie en premier sur la microstructure où des phases bien définies se sont manifestées sur les micrographies optique et MEB. Une variation de la morphologie et des dimensions des carbures secondaires a été nettement remarquée. La diffraction X a aussi révélé la nature des phases formées et aussi éclairé à l’échelle cristallographique l’influence du manganèse sur la nature et les propriétés des phases formées. La combinaison des éléments d’alliage a aussi été investiguée et a montré un effet remarquable sur le type de structure formé et aussi sur le comportement à l’usure. Les caractérisation par DSC ont appuyé les résultats obtenus et ont montré l’effet de la composition chimique sur le comportement thermique des échantillons de fonte étudiés. Voir les détails

Mots clés : fonte au chrome, éléments d’alliage, microstructure, carbures, usure

Étude du soudage TIG et laser Nd-YAG de l’alliage d’aluminium 2024 T3

Seddik OUALLAM (2009)
Mémoire de magister

Le soudage des alliages d’aluminium présente un intérêt particulier dans le cadre de son application dans diverses industries automobile aéronautique et autres .L’application du soudage permettrait en effet un gain de poids associé à une réduction de coûts intéressante. Ce travail, Consistera à évaluer, dans le domaine de soudabilité opératoire, l’influence des paramètres de soudage TIG et LASER Nd-YAG sur les caractéristiques de la soudure. Les évolutions des caractéristiques mécaniques et microstructurales au travers du joint seront déterminées et reliées aux cycles thermiques du soudage engendré par le procédé TIG. Voir les détails

Mots clés : soudage-procédé TIG, Laser Nd-YAG, Aluminium, cycles thermiques, caractérisation

ESSAI DE TRACTION ASSISTÉ PAR CORRELATION D’IMAGES SUR JOINTS SOUDÉS EN ACIERS INOXYDABLES AUSTENITIQUES (AISI 316L)

Hacene SERRAR (2009)
Mémoire de magister

The aim of this study is to determinate the map of displacements and deformations (2D) field, which seem in traction test about tube welded of austenitic stainless steel (AISI 316L). We used for this a traction machine assisted by image correlation software « DaVis» which is used to compare two successive images displacements for various points in molten zone.The results obtained show that deformations are weak in the base metal, and it become strong when we near to the molten zone. Voir les détails

Mots clés : austenitic stainless steel 316L, welding, deformation, image correlation

Synthèse et Caractérisation d’une PoudreThermo protectrice à 1600 °C

Hazem MERADI (2009)
Mémoire de magister

Les travaux qui font l’objet de ce mémoire rentrent dans le cadre d’un projet global de synthétisation et caractérisation d’une poudre thermo protectrice à base de matière première assez abondante en Algérie et dénommée « Diatomite ou kieselguhr». Cette poudre entre dans l’isolation thermique des poches et tundish d’aciers. Elle est fabriquée à partir de diatomite et sable. L’analyse granulométrique réalisée sur une tamiseuse à dépression d’air, a montré que pour la diatomite environ 93 % des grains ont une taille moyenne de 125 microns, tandis que pour le sable, environ 44 % des grains ont une taille comprise entre 125 et 200 microns. L’analyse minéralogique réalisée sur un diffractomètre SIEMENS D500, a montré une structure amorphe pour la diatomite et cristalline pour le sable. Lors de l’observation sur MEB, il apparait clairement une microstructure poreuse en forme de nid d’abeille pour la diatomite et de densité apparente de 400 kg/m3 contre 1613 kg/m3 pour le sable. La porosité de la diatomite est assez importante. Elle est de 80 contre 35 pour le sable. L’analyse thermique réalisée sur un NETSCH 409 avec DSC et ATG couplées (Analyse enthalpique différentielle et thermogravimétrique) a montré une perte de masse importante pour la diatomite de l’ordre de 21.6 % contre 6.24 % pour le sable. Voir les détails

Mots clés : diatomite, characterization, DSC, ATG, thermal insulation

DETERMINATION DES PARAMETRES NANOSTRUCTURAUX A BASE DE FeX CoY NiZ ET ALLIAGES PAR DES METHODES DE CONTROLES NON DESTRUCTIF (CND).

Abderrahmane YOUNES (2009)
Mémoire de magister

L’élaboration des nanomatériaux a connue une évolution ces dernières années, Les nanomatériaux présentent le plus souvent des comportements originaux et des propriétés qui diffèrent considérablement de celles des matériaux massifs de même composition chimique.Il existe plusieurs méthodes d’élaboration des nanomatériaux,la mécanosynthèse (broyage mécanique) a été découverte à la fin des années 80, elle est révélé être une technique intéressante pour provoquer une variété de réactions à l’état solide comme:l’amorphisation, les transformations allotropiques, la formation de solutions solides, lesréactions chimiques .L’objet de notre travail consiste dans l’analyse des nano poudres obtenus après des transformations par mecano synthèse et d’étudier leur comportement physiquesNous avons choisi dans notre travail le système Fe-Co, Il est lié au fait que ce dernier constitue la base d’aimant permanent d’une part et son utilisation dans diverses applications d’autre part.L’élaboration de l’alliage Fe80Co20 par broyage mécanique d’un mélange de poudres de fer et de cobalt a été la première étape, la deuxième étape consiste à caractériser les éléments obtenus par le Control non destructif (CND). L’utilisation du diffraction des rayon X (DRX) et Microscope électronique a balayage (MEB) permet de vérifier les résultat obtenue par CND.Entre autre il a été confirmé que l’étude par diffraction de rayons X met en évidence la formation de l’alliage Fe-Co après seulement 15 heures de broyage et une taille moyenne des cristallites de 15 nm après 40 heures de broyage.Le traitement des courbes d’aimantation des alliages Fe-Co obtenus, montrent des propriétés magnétiques originales : comportement super paramagnétique, et surtout une aimantation à saturation et une coercitivité importante. Voir les détails

Mots clés : Fe Co Ni nanostructuré, Mécano synthèse, cnd, Métallurgie de poudre

Frittage et nitruration liquide des comprimés de l’alliage Fe-Ni-Mo-Al-Ti

MEDDAH Soumaya (2008)
Mémoire de magister

One of the disadvantages of sintered materials obtained by solid phase sintering is the open residual porosity which limits the application of certain treatments such as thermochemical treatments in a liquid medium. Therefore, nitriding is not recommended for sintered materials because of risks of infiltration of the saturating liquid medium in the open porosity generating in the long term internal corrosion of the structure.Our study presents the results of the nitriding of sintered Fe-20% Ni-1% Mo-X% Al-Y% Ti alloy tablets (where X and Y vary from 1 to 6 and 1 to 4 respectively). . During sintering, these compositions cause the formation of an aluminum-based liquid phase which favors the partial elimination of the open porosity. Our interest was in the first place, in the study of the influence of aluminum additions on the character of diffusion, as well as on the evolution of porosity and on the formation of the structure of the sinter, and second, on the repercussions of nitriding on this new structure.The results of the micrographic analysis revealed a clear evolution of the character of the porosity, with a tendency to the elimination of open pores. Structurally, sintering has resulted in an array of intermetallics as a result of the interaction of liquid aluminum with other solid particles. The microhardness profiles showed that despite the selective nature of the diffusion of nitrogen and carbon during cyanidation, the saturation was at heart, with the formation of islands of AlN, TiC (C, N) . As for the properties, the appearance of Fe-Al, Ni-Al and Ti-Al intermetallics during sintering gave the material good resistance to hot oxidation. Cyanidation modifies the oxidation behavior of the material and significantly improves its hardness. Voir les détails

Mots clés : composite, Sintering, Porosity, liquid nitriding, Oxidation