Métallurgie
Effect of solution treatment temperature on the precipitation kinetic of σ-phase in 2205 duplex stainless steel welds
The effect of the prior solution treatment temperature on the δ-ferrite transformation in 2205 duplex stainless welds after aging at 850 °C has been studied. Microstructural examination showed that the σ-phase and M23C6 chromium carbides precipitate at the δ/γ interfaces and within the δ-ferrite grains. Increasing the solution treatment temperature from 1050 to 1250 °C delays the σ-phase formation and favours the precipitation of intragranular secondary austenite γ2. The simulation of the σ-phase precipitation kinetic in the base metal, HAZ and weld metal, indicates a good agreement between the experimental fitted data and the modified Johnson–Mehl–Avrami model. The results indicate a marked sensitivity of the σ-phase precipitation kinetic to the solution treatment temperature. A high precipitation rate corresponds to a fine grained structure with ferrite enriched in σ forming elements (Cr, Mo) Voir les détails
Mots clés : duplex stainless steel, welding, ageing, precipitation kinetic, Johnson-Mehl-Avrami model
Phase transformation and mechanical behavior in annealed 2205 duplex stainless steel welds
The phase transformations and mechanical behaviour during welding and subsequent annealing treatment of 2205 duplex stainless steel have been investigated. Detailed microstructural examination showed the presence of higher ferrite amounts in the heat affected zone (HAZ), while higher amounts of austenite were recorded in the centre region of the weld metal. Annealing treatments in the temperature range of 800–1000 °C resulted in a precipitation of σ phase and M23C6 chromium carbides at the γ/δ interfaces that were found to be preferential precipitation sites. Above 1050 °C, the volume fraction of δ ferrite increases with annealing temperature. The increase of δ ferrite occurs at a faster rate in the HAZ than in the base metal and fusion zone. Optimal mechanical properties and an acceptable ferrite/austenite ratio throughout the weld regions corresponds to annealing at 1050 °C. Fractographic examinations showed that the mode of failure changed from quasi-cleavage fracture to dimple rupture with an increase in the annealing temperature from 850 to 1050 °C Voir les détails
Mots clés : duplex stainless steel, welding, Annealing, microstructure, impact toughness, tensile tests
Caractérisation et étude thermique et morphologique de la diatomite Algérienne
L’utilisation des poudres de coulée continue dans les aciéries a montré le manque d’information sur les propriétés de ces poudres. Dans cette étude, nous avons déterminé les différentes caractéristiques de la diatomite du dépôt de Sig de Mascara (ouest d’Algérie) ; qui est utilisée comme une poudre d’isolation thermique dans l’aciérie. Plusieurs techniques de caractérisation ont été utilisées pour expliquer la morphologie et la composition de cette poudre. La diffraction des rayons X montre que 91% de la composition minéralogique était de la silice amorphe, l’analyse par FRX montre que la poudre contient plus de 70% SiO2. Les résultats de DSC (Differential Scanning Calorimetry) montrent qu’entre 1461,6 et 1484,2°C la transformation est exothermique et la chaleur spécifique est estimée à 2324J/kg.K. La structure poreuse de la diatomite est clairement observée par le MEB, dont on a obtenu une porosité de 80% et une densité apparente de 400 Kg/m3. La surface spécifique a été mesurée par la méthode de Sears, dont le résultat obtenu est de l’ordre de 349m2/g. La structure, la composition, la résistance thermique et la surface spécifique de la diatomite nous permet d’utiliser cette poudre dans plusieurs domaines à savoir le traitement des eaux usées (filtration, adsorption, support catalytique) et l’isolation thermique. Voir les détails
Mots clés : diatomite, Caractérisation thermique, Morphologie du matériau, isolation thermique
Prediction of Bath Temperature Using Neural Networks
In this work, we consider an application of neuralnetworks in LD converter. Application of this approach assumes areliable prediction of steel temperature and reduces a reblow ratio insteel work.It has been applied a conventional model to charge calculation, theobtained results by this technique are not always good, this is due tothe process complexity. Difficulties are mainly generated by thenoisy measurement and the process non linearities.Artificial Neural Networks (ANNs) have become a powerful toolfor these complex applications. It is used a backpropagationalgorithm to learn the neural nets. (ANNs) is used to predict the steelbath temperature in oxygen converter process for the end condition.This model has 11 inputs process variables and one output.The model was tested in steel work, the obtained results by neuralapproach are better than the conventional model. Voir les détails
Mots clés : LD converter, bath temperature, neural networks
Influence des éléments carburigènes sur la microstructure et le comportement à l’usure des fontes blanches au chrome alliées
Au cours de ces dernières années, s’est beaucoup accru l’intérêt provoqué par les alliages Fe-C-Cr. Toutefois, et en dépit de l’abondante documentation qui leur a été consacrée dans notre plan théorique et sur le terrain même de leur application « à savoir l’usure ». La plupart des pièces coulées dans ces alliages doivent impérativement résister à l’usure par frottement et abrasion. Ces deux domaines particuliers ont vu, néanmoins, se réaliser de grands progrès dans la connaissance de ces alliages (nuances à 15 % Cr), et c’est à partir des travaux [1], que les chercheurs de tous pays se sont intéressés par ces problèmes.Dans cette étude, nous avons testé plusieurs alliages à base d’une fonte au moyen chrome utilisée pour la fabrication des pièces travaillant à l’usure. Le but de ce travail est d’allier la fonte de base avec un groupe d’éléments carburigènes (Mo, Ti, Nb, Mn et V). Au début, l’addition s’est faite avec un seul élément, puis deux, trois et enfin quatre dans l’optique d’optimiser une composition chimique d’une fonte au chrome alliée possédant de hautes résistances à l’usure par abrasion et par frottement.L’introduction de ces éléments a faiblement influencé la nature de la structure, mais a permis la formation d’eutectique carburigène complexe. L’addition des différents éléments considérés dans la fonte étudiée a permis une amélioration très remarquée de la dureté à l’état brut de coulée comme à l’état traité. Cette élévation de dureté est très sensible surtout pour l’état brut de coulée où cette propriété a été augmentée de 61 HB à 237 HB. Celle-ci est surtout remarquable par l’action du molybdène. Par contre, après traitement thermique, l’amélioration de la dureté se situe entre 60 HB et 115 HB. L’élément ayant influencé le plus cette caractéristique est le titane mais à partir de 1.5 %. Le manganèse introduit à 0.5 % dans la fonte a agi aussi efficacement que dans le cas de l’addition de deux, trois ou quatre éléments à l’état traité. Lors de l’essai d’usure par broyage, il ressort que l’addition de 0.5 % (Mo-Mn) a donné la meilleure résistance à l’usure par abrasion parmi toutes les fontes testées. Par contre pour l’essai d’usure par frottement, nous avons obtenu la meilleure résistance avec trois couples d’élément d’alliage introduits à 0.5 %, à savoir (V-Nb), (Mn-V) ou (Mo-V). Ces deux propriétés sont considérées à l’état traité, et le traitement thermique employé est le même que celui appliqué à la fonte produite à la fonderie de Tiaret.Nous avons montré par cette étude l’importance d’allier une fonte avec plusieurs éléments, puisque cette opération a permis d’élever la propriété principale (résistance à l’usure) en moyenne de cinq fois. Voir les détails
Mots clés : fontes blanches au chrome alliées, microstructure, comportement à l’usure, éléments carburigènes
Etude des causes de fissuration à chaud de l'acier réfractaire austénitique Z40CNS25,12-M
L’acier que nous avons étudié est un acier réfractaire austénitique de type Z40CNS25,12-M, cet acier est destiné à la fabrication de bacs à crasse d’aluminium qui travaillent à chaud (700°C) et qui se fissurent après six mois de travail.Cette fissuration est due au phénomène de précipitation intergranulaire de carbures riches en chrome (Cr23C6).Deux éléments tels que le vanadium et le niobium (V≤1.5, Nb≤0.14) sont ajoutés afin de minimiser les risques de fragilisation intergranulaire.Les principales conclusions sont, d’une part la diminution de l’intensité de précipitation intergranulaire de carbures de chrome par la formation des carbures plus stables de vanadium et de niobium (VC, V4C3, NbC) et l’amélioration des propriétés mécaniques à chaud et à froid, et d’autre part l’amélioration de la résistance à la corrosion intergranulaire Voir les détails
Mots clés : réfractaire, austénitique, fissuration, acier, inoxydable
Précipitation de la phase sigma et des carbures de chrome dans les soudures d’acier inoxydable duplex 2205
L’objectif de cette étude est la caractérisation microstructurale et mécanique de la précipitation de la phase sigma (σ) et des carbures de Chrome dans des soudures d’acier inoxydable duplex hypertrempé à partir de trois températures (1050 °C, 1150 °C et 1250 °C) puis revenu à la température de 850 °C. On suivra ainsi l’évolution du taux de la phase sigma et des carbures de Chrome qui précipitent en fonction de l’évolution du taux de la ferrite, de la surface spécifique des joints de grains et du temps de maintien à 850 °C et l’effet de cette précipitation sur la microdureté ainsi que sur la ténacité Voir les détails
Mots clés : phase sigma, carbures de Chrome, acier inoxydable duplex, ténacité, traitement thermique
OPTIMAL TECHNOLOGICAL ROLLING PROCESSES CHOISE FOR IMPROVINGTHE MECHANICAL PROPERTIES OF X60 MICROALLOYED STEEL GRADE
Sider El-Hadjar is an integrated steelworks located at Annaba in Algeria which produces HSLA steels for welded pipes. In the present study, the main goal is to raise the mechanical properties and in the same time to reduce its variations. A co-operation research with TU BERGAKADEMIE Freiberg has been established in the aim to optimise the thermo-mechanical treatments in order to improve the mechanical properties of X60 steel grade for welded pipe. First, a data base of the main deformation parameters of X60 steel has been elaborated by different tests. Experiments using a pilot hot rolling mill allowed us to simulate in a pilot scale industrial operating process sequences. The results of rolling schedules performed on pilot mill, permitted to analyse the effect of deformation parameters on the kinetic evolution of grain size and evolution of mechanical properties of X60 steel grade. Finally, these results led to propose an appropriate technological rolling schedule for Sider El-Hadjar hot rolling plant. Voir les détails
Mots clés : HSLA steels, X60 steel grade, mechanical properties, Rolling mill.
Étude de la précipitation de la phase sigma et des carbures de chrome dans l’acier inoxydable duplex 2205
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
Caractérisation des membranes d’électrodialyse au contact de solutions de métaux lourds
L’électrodialyse est une technique reposant sur la séparation à l’aide de membranes échangeuses d’ions dont les paramètres physico-chimiques jouent un rôle déterminant. Dans ce travail, on a mené des investigations de caractérisation de deux membranes échangeuses de cations au contact de solutions de métaux lourds plomb et cadmium à différentes concentrations. Il s’agit d’étudier les paramètres physico-chimiques : capacité d’échange, nombre d’ions fixés, nombre d’ions sorbés, potentiel électrochimique, résistance électrique, teneur en eau, nombre de transport et coefficient de diffusion. Les résultats obtenus montrent que la sorption de l’électrolyte et la teneur en eau augmentent avec la concentration de la solution externe tandis que la résistance de la membrane diminue avec la concentration de la solution d’équilibrage. Les nombres de transport des ions Cd++ et Pb++ sont respectivement égaux à 1 et 0,85. La permsélectivité des deux membranes vis-à-vis des ions Cd++ est plus importante que celle des ions Pb++. Le coefficient de diffusion de l’ion Pb++ dans la membrane CMX est plus important que celui de Cd++ et réciproquement dans le cas de la membrane CDS. Voir les détails
Mots clés : caractérisation, métaux lourds, membrane échangeuses d’ions