Métallurgie
Soudage par friction malaxage des alliages d’aluminium
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
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.
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
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
Approche thermodynamique dans l'étude des couplages mécano-chimique et mécano-biochimique. Cas de la fatigue
En présence de contraintes externes mécaniques induisant la déformation plastique, des modifications au niveau de la morphologie de la surface se produisent : des hétérogénéités rendent la surface plus réactive. Il s'agit de marches monoatomiques, des émergences en surface de dislocations mobiles évoluant dans le volume formant ainsi des crans et des marches de hauteurs variables. Ces hétérogénéités de surface favorisent une modification des processus électrochimique, des potentiels de dissolution ou d'adsorption des espèces oxydantes. La rupture du film passif par ces émergences de lignes ou de bandes de glissement en surface expose le métal au milieu par endroit, favorisant ainsi la dissolution sur la surface dépassivée.Notre travail de doctorat consacré à l'étude de l'effet des couplages mécano-chimique et mécano-biochimique sur la corrosion des aciers inoxydables austénitiques. Voir les détails
Mots clés : corrosion sous contrainte, approche thermodynamique, Acier inoxydable austénitique
Étude du comportement à l’oxydation / corrosion à haute température des superalliages à base de nickel.
La résistance à l’oxydation à chaud est un facteur important qui peut même gouverner la sélection des matériaux pour les turbines à gaz. Il est considéré dans les cas limites sur un pied d’égalité avec les propriétés mécaniques. La compréhension des phénomènes de l’oxydation-corrosion à haute température des alliages base nickel revêt un intérêt particulier pour l'industrie. Ce travail concerne l’étude de l’effet de l’oxydation sur les modifications microstructurales et chimiques du matériau et l’influence de la composition chimique du matériau sur la nature des couches oxydes et leur adhérence. Des études vont être menées pour évaluer leur résistance à l'oxydation et à la corrosion à des températures élevées. Il est entendu que la résistance à l'oxydation est dérivée de la teneur en chrome et influencé par d'autres éléments réactifs. Les spécimens vont être exposés à l’oxydation pour différentes durées. La cinétique des réactions d'oxydation seront déterminés et la morphologie des couches d'oxyde étudiées. En pratique, la corrosion sèche des matériaux ne peut pas être évitée. Il faut donc pouvoir la contrôler. Voir les détails
Mots clés : Superalliages base de nickel, Aubes de turbine, oxydation, Corrosion à Haute température.
Soudage hétérogène Aluminium-Magnésium avec les procédés TIG et FSW
L’assemblage hétérogène des alliages d’aluminium-magnésium est un domaine tout récent et très peu étudié quand il s’agit d’assemblage bout à bout et surtout pour les faibles épaisseurs. On retrouve parmi les procédés de soudage appliqués le TIG, MIG, FE (faisceau d’électron), Laser et ces dernières années l’émergence du procédé FSW (Friction Stir Welding). Nous portons notre étude sur ce dernier (FSW) et sur le procédé TIG avec courant Alternatif et courant pulsé. Cette étude présentera deux problématiques, l’une opératoire qui rentre dans la maitrise des paramètres de soudage des deux procédés (effets et influences) et l’autre sur l’interaction des sources de chaleurs sur les comportements métallurgique et mécanique des jonctions par les deux procédés. Pour cela, du point de vu opératoire l’étude portera sur l’assemblage Al-Al et Mg-Mg et enfin sur la jonction Al-Mg. La thermographie infrarouge pour le profil de température et plusieurs techniques de caractérisation seront appliquées dans ce travail à savoir qu’en plus de la microscopie optique et électronique, la diffraction par électrons rétrodiffusés (EBSD), la DRX, les profils de microdureté et les essais de traction par corrélation d’images seront mises en œuvre. Voir les détails
Mots clés : soudage hétérogène, soudage TIG, soudage FSW, soudage, Aluminium, Magnésium
Elaboration par pulvérisation cathodique magnétron de couches minces en vue de leur utilisation comme biomatériaux. Caractérisation à l’usure et à la corrosion.
Depuis les deux dernières décennies les prothèses orthopédiques (de genoux, de hanches..) fabriquées en alliages métalliques (alliage de titane, CoCrMo, aciers inoxydables…) sont recouvertes d’un dépôt de céramique (nitrures, oxydes…) ou en HAP (hydroxyapatite) dans le but d’accroître la bio réactivité de leur surface mais aussi leur résistance à l’usure et à la corrosion. Cependant le système interaction matière vivante/biomatériaux reste peu étudié et donc méconnu notamment le problème des infections toujours présentes. C’est précisément dans cette optique que se fera ce travail de doctorat. On se propose donc de développer de nouveaux matériaux ternaires ou quaternaires à base de Me (avec Me= métal tel Ti, Zr, Ag…) par pulvérisation magnétron sur divers substrats pour améliorer leur résistance à l’usure et à la corrosion, tribo-corrosion. Ces matériaux seront élaborés sous forme de couches minces par un dépôts physiques en phase vapeur. L’un des objectifs de ces travaux de recherche sera de vérifier s’il existe une relation entre les propriétés mécaniques et structurales des matériaux obtenus et leur comportement biologique. Voir les détails
Mots clés : biomatériaux, tribologie, corrosion