Génie mécanique
DETERMINATION D’UN CRITERE DE SIMILITUDE POUR LA CONVECTION MIXTELAMINAIRE DANS UNE CAVITE CARREE
Dans ce travail, nous avons présenté une étude numérique du phénomène de la convection mixte laminaire dans une cavité carrée pour la détermination d’un critère de similitude. La paroi verticale gauche de la cavité est mobile et soumise à une température froide, tandis que la paroi droite est considérée chaude. Les parois horizontales sont supposées adiabatiques. Les équations régissantes, ont été discrétisées par la méthode des volumes finis sur un maillage décalé et l’algorithme SIMPLE a été utilisé pour le traitement du couplage vitessepression. Les simulations numériques ont été faites pour une large plage des nombres de Reynolds, et de Grashof , en restant toujours en régime laminaire. Les limites de transition d’un régime de convection à un autre régime (forcée-mixte, puis mixte-naturelle) ont été déterminées par une combinaison de f(Gr et Re) L’analyse des résultats obtenus met en évidence un écoulement bicellulaire (deux cellules), l’une est née par les déplacements de la paroi située à gauche de la cavité, l’autre à droite est due à la différence des températures entre la paroi droite et la paroi gauche. La connaissance de l’intensité de chacune de ce deux cellules nous à permis d’obtenir un résultat original. Voir les détails
Mots clés : Convection mixte, Cavité carré, Méthode des volumes finis
Influence of textured surface arrangement on hydrodynamic journal bearing performance
A progressive interest is granted to the textured surfaces in a journal bearing. The use of surfaces with certain shapes and dispositions of textures can be an effective approachto improve the performance of hydrodynamic bearings. This paper presents thenumerical approach used to analyze the effect of cylindrical texture form on thecharacteristics of a hydrodynamic contact. The results obtained show that the mostimportant characteristics of the contact like minimal film thickness, maximal pressure,axial fluid flow and friction torque can be improved through an appropriate choice oftextures distribution on the contact surface. Voir les détails
Mots clés : textures, Hydrodynamic lubrication, journal bearing
EFFET DU MOLYBDENE ET DU MANGANESE SUR LE COMPORTEMENT A L’USURE D’UNE FONTE AU CHROME TRAITEE
Les fontes au chrome constituent une classe de matériaux destinée à l’usure. On les rencontre dans les domaines miniers, cimentiers, industriedu coke et autres. Leurs structures constituées de carbures eutectiques du type M7C3et d’une matrice austénitique ou martensitique sont à l’origine de ces propriétés à l’emploi. La matrice, suite autraitement thermique, se trouve le siège d’une précipitation de carbures secondaires qui renforcent ses propriétés et prédisposent la fonte pour des conditions d’usure plus sévères. Le présent travail fait l’objet de l’étude de l’effet du manganèse et du molybdène sur le comportement à l’usure d’une fonte à 15% Cr. L’addition du manganèse et du molybdène est variée entre 0.5 et 3% puis combinée à 0.5% chacun. Des techniques telle que lamicroscopie optique et à balayage, la DRX et des essais d’usure par frottement et par abrasion sont employées afin de mettre en évidence l’effet des éléments d’alliage sur la résistance à l’usure de la fonte étudiée. Les résultats obtenus montrent que la fonte en question est de composition légèrementhypoeutectique et de matrice à dominance martensitique. L’analyse par DRX basée sur la méthodede Rietveld a révélé les différentes phases microstructurales qui composent la fonte étudiée. Les meilleures résistances au frottement et à l’abrasion sontobtenues par les compostions titrant 3% de molybdène. Des résultats aussi importants ont été obtenus par la composition à 0.5%(Mn+Mo Voir les détails
Mots clés : fonte au chrome, usure, carbures eutectiques, éléments carburigènes
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
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
RENFORCEMENT D’ALLIAGES FER-ALUMINIUM ORDONNES B2, DE GRADE 3 INFLUENCE DES ELEMENTS D’ADDITIONS TI, ZR ET B) SUR LA MICROSTRUCTURE
L’alliage FeAl40ordonné B2, présentant un meilleur compromis du point de vue des propriétés mécaniques, malgré sa fragilité excessive et mauvaise tenue au fluage Des travaux de recherche sur ces alliages Fe-Al furent relancés lorsque il a été mis en évidence l’effet bénéfique du dopage en bore sur le comportementà la rupture à température ambiante : d’intergranulaire fragile le mode derupture après dopage devient intragranulaire par clivage avec un gain effectif d’allongement à la rupture. Cet effet du à un renforcement de la matrice par des éléments d’additions tel que le (Ti, Zr, V …) permettra, d’obtenir des alliages industriellement intéressants. Dans ce présent travail, nous procédons à l’élaboration de ces alliages à partir d’éléments purs, que nous allons essayer d’étudier les effets de ces éléments d’additions (Ti, Zr et B) sur la microstructure des alliages Fe-Al40ordonnés et ainsi voir l’évolution sur son comportement mécanique. Au niveau macroscopique, nous essayons de mettreen évidence l’apport de chaque élément, renforcer une telle propriété mécanique aux dépends des autres (dureté, résilience et limite élastique) et analyser ces variations sur la microstructure, aussi l’intérêt des traitements thermiques sur l’affinement des grains qui définissent ultérieurement ces propriétés. Avec les moyens d’investigations et de caractérisations disponibles (MBE, DRX et essais mécaniques) Aussi nous essayons de trouver des compromis entre ces propriétés pour une optimisation de ces éléments d’additions afin de donner une composition d’un alliage présentant les meilleures propriétés Voir les détails
Mots clés : soudage, cnd, l’Industrie des Métaux
Nanomagnetic Materials Processed by Plasma Cold spraying
Cold spraying (CS) is a radical departure from conventional thermal spray (TS) techniques in that the deposition process relies purely on kinetic energy rather thanon a combination of thermal and kinetic components[1-3]. The most advantage of this process over TS is the ability togenerate dense coatings retaining initial materialchemistry and phase composition with a very little oxidation. Also, low temperature process (no bulk particle melting) eliminates solidification stresses and enables thicker coatings [4]. However, hard brittle materials like ceramics can not be sprayed without using ductile binders. In this study, magnetic alloys such as FeSiBNbCu also called Finemet and FeSiBNbCu-Al with various percentages of Aluminum coatings were synthesized using cold spraytechnique in order to produce ferromagnetic materials. Ultrafine grain coatings were obtained using FINEMET nanostructured powders mixed with Aluminum as ductile binder in order to improve adherence Voir les détails
Mots clés : Nanomaterials, Cold spray, FINEMET, Magneticproperties, microstructure
ELABORATION DE REVETEMENTS METALLIQUES A BASE DE MOLYBDENE SUR L’ACIER INOXYDABLE 304L
Bien que les aciers inoxydables soient résistants à la corrosion, des phénomènes de dégradation peuvent être mis en évidence dans certaines applications. Afin de limiter au maximum la détérioration de ces matériaux à haute température ou dans certains milieux agressifs, il est nécessaire de minimiser voire d’annihiler ces phénomènes de corrosion. Une voie prometteuse dans ce domaine concerne l’élaboration de couches protectrices de ces aciers par des procédés de dépôt. A cet effet, on s’est intéressé à l’étude d’un revêtement métallique à base de molybdène « Mo » présentant un intérêt considérable et très bénéfique pour ses propriétés de protection contre la corrosion des aciers inoxydables 304L. Les revêtements de Molybdène sont difficiles à obtenir en phase vapeur en raison du point de fusion élevé de cet élément. D’où l’intérêt de choisir, dans le cadre de cette étude, une technique de dépôt peu couteuse et facile à maitre en œuvre, dite technique de pulvérisation magnétron, pour l’obtention de tels revêtements. Le dépôt ainsi élaboré a été caractérisé au moyen des techniques d’analyse de surfaces telles que la spectrométrie des électrons Auger (AES) et la spectrométrie de rétrodiffusion de Rutherford (RBS). Les analyses de surfaces ainsi réalisées par AES et RBS montrent la formation d’un alliage de surface à base de molybdène « Mo » avec une épaisseur estimée à 200 A°. Le profil de concentration atomique du Molybdène, Fer, Chrome et Nickel, obtenu après une heure de décapage par des ions d’argon Ar+, met en évidence une forte inter-diffusion au niveau de la couche déposée des éléments Fer et Molybdène essentiellement. En fin, ce genre d’alliage de surface ainsi formé joue un rôle très bénéfique pour la résistance à la corrosion ce qui a été confirmé par la réalisation des tests de corrosion en milieu NaCl 3.5% avec un pH légèrement acide de l’ordre de 4. Mots clés : revêtement, pulvérisation magnétron, molybdène, corrosion, aciers inoxydable 304L Voir les détails
Mots clés : le Soudage, le CND, l’Industrie des Métaux
Procédure de réparation par soudage d’aube de turbine à gaz en superalliage à base de Nickel
Les superalliages à base de nickel sont largement utilisés dans la fabrication des turbines à gaz, particulièrement dans la fabrication des aubes, qui sont en contact direct, lors de leur exploitation, avec les gaz chauds. De ce fait, ces aubes sont soumises à des températures élevées, à des contraintes statiques et dynamiques importantes et à une érosion et/ou une corrosion à chaud pouvant être très sévères. Pendant le service, les aubes subissent alors des dégradations naturelles ou accélérées dues aux différentes causes. Ces dégradations ou détériorations sont d’origines métallurgiques ou mécaniques et ont pour résultat la réduction de la fiabilité et de la disponibilité des turbines à gaz et augmentent leur probabilité de défaillance.Dans ce travail, on a élaboré et validé une procédure de réparation par soudage des aubes de turbine à gaz GE frame 3, en superalliage à base de Nickel en utilisant deux métaux d’apport différents : Le Waspaloy et l’INCONEL 625 .L’utilisation du Waspaloy comme métal d’apport dans la réparation des aubes de turbines à gaz peut bien être envisagée. Les résultats des caractérisations métallographiques et mécaniques l’ont prouvé et validé. La limite de rupture du métal déposé par soudage est de 60% de celle du métal à réparer et les caractéristiques de rupture à chaud sont aussi satisfaisantes. Voir les détails
Mots clés : turbine à gaz, aubes, superalliage, Nickel, soudage
Etude de l’endommagement et de la fiabilité des engrenages à dentures droites en polyamide 66
Les engrenages occupent une place spéciale dans les systèmes mécaniques. C'est la façon laplus économique pour transmettre de la puissance et un mouvement de rotation dans des conditionsuniformes. L'importance de l'engrenage, comme élément mécanique nécessaire et idéal, est démontréepar la vaste gamme qu'on trouve dans toutes les industries. La performance des engrenages enplastiques telles que le téréphtalate polyacetal (POM) et le polyamide (PA) est liée à leur capacité àrésister l’usure. Les polyamides sont utilisés comme matériaux pour engrenages en plastique moulépar injection. Les engrenages en plastique ont plusieurs avantages en comparaison avec les engrenagesen métal, telles que le poids léger, le bruit réduit, et le degré de liberté élevé dans la géométrie desengrenages.L’objectif de ce travail étant d’étudier l’usure des roues dentées en polyamide « PA66 »,l’investigation concerne la détermination de l’évolution de cette usure dans un contact sec, lubrifié àl’eau, lubrifié à un mélange d’eau et de détergent à base de phosphate. L’influence de l’environnementd’essai sur le comportement d’usure des engrenages, indique que l’air (usure à sec) provoque uneusure moindre par rapport à l’eau et au mélange eau avec détergent. Dans les contacts avec lubrifiant,l’usure revient au fait qu’il existe une absorption remarquable sur les pignons en PA, chose qui estabsente dans les contacts non lubrifiés (à sec). Les résultats collectés indiquent qu’il existe une réelleinfluence sur la durée de vie des engrenages en service. Les résultats obtenus de l’approcheexpérimentale ont servi à une étude de fiabilité par le logiciel Phiméca dans le cadre d’un couplagemécano-fiabiliste. Voir les détails
Mots clés : Engrenages, polyamide, usure, Fiabilité