Métallurgie

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et

Extension de la méthode des tranches au cadre viscoplastique lors de la modélisation du laminage des tôles pour éviter les ruptures de bandes

K. SLIMANI, M. ZAAF, S. TLILI, C.E. RAMOUL  (2017)
Article de conférence

Nous présentons dans ce travail un modèle mathématique du laminage des tôles dans les cadres elastoplastique et elastoviscoplastique.Ce modèle s’appuie sur la méthode des tranches cette dernière méthode est utilisée classiquement dans le cadre rigide plastique indépendant des vitesses. Cependant, lors du laminage à chaud les vitesses jouent un rôle primordial sur l’intensité des contraintes mise en jeux et donc sur l’effort et le couple de laminage.Pour prendre en compte des vitesses, nous avons mis au point un nouvel algorithme basé sur la méthode du tir. Techniquement nous avons utilisé la méthode de la sécante qui ajuste la position du point neutre et la méthode Runge- kutta pour la solution du problème.Nous obtenons un modèle ouvert qui nous permet d’utilisée déférentes lois de comportement et de frottement plastique et viscoplastique.Nous finalisons ce travail en testant différentes hypothèses de comportement volumique et surfacique. Voir les détails

Mots clés : rupture, modélisation, Laminage, vitesse, viscoplastique

Approche analytique du comportement viscoplastique et microstructural d'un acier microallié au Nb-Ti-V lors des essais de simulation à chaud

Djamel BERDJANE (2017)
Thèse de doctorat

L'objectif de cette thèse est de fournir des données sur les propriétés mécaniques d’aciers microalliés Nb-Ti-V (HLE) à bas carbone destinés à la fabrication de tubes pour le transport de gaz et de pétrole, obtenus dans le processus industriel et de développer par la même une compréhension globale sur l’évolution microstructurale en termes de paramètres de déformation. Plus précisément, l'objectif principal est de développer un matériau avec un meilleur équilibre des propriétés à partir d’acier microallié existant X60 afin élargir la production vers des grades supérieurs type X80 et cela à partir de la même composition chimique. A cet effet, des essais expérimentaux incluant la dilatométrie, un laminoir pilote et la torsion à chaud (selon une gamme de vitesses de déformation) ont été réalisés pour simuler les séquences de laminage du procédé industriel. Les résultats de ces protocoles expérimentaux ont permis de mettre en évidence l'effet significatif de paramètres de déformation sur l'évolution de la microstructure finale, donc sur les propriétés mécaniques de l'acier étudié, et de faire des propositions technologiques pour obtenir des grades élevés pour ce type d'acier laminé. Un modèle de prédiction de l'évolution de la microstructure de l'austénite lors de la déformation à chaud qui est une étape clé dans la modélisation des transformations de phase a été également développé pour prévenir plus précisément la taille des grains, les fractions recristallisées ainsi que les déformations et les contraintes critiques qui leur sont associées. Ces différentes approches de prédiction des propriétés d’écoulement basées sur les aspects analytiques et sur les observations microstructurales ont permis de déterminer des relations quantitatives des lois de comportement macroscopique tout en décrivant les phénomènes physiques qui sous-tendent les comportements rhéologiques.NB : Ce travail académique, entrant dans le cadre de projet de recherche interne URASM CSC ANNABA (dont Mr Berdjane était chef d’équipe) et une partie de thèse de doctorat, été consacré à l’étude du comportement viscoplastique des aciers HLE. Mr Berdjane a été mandaté officiellement en tant que chef d’équipe laminage par la Direction DRA CERSIM SIDER et l’URASM CRTI Annaba de valoriser une partie technique du projet de recherche de coopération DRA/SIDER-Freiberg Allemagne par un aboutissement à une thèse de doctorat. Voir les détails

Mots clés : Traitements thermomécaniques, aciers HLE, Laminage à chaud, torsion à chaud, comportement viscoplastique, modèle microstructural

Modélisation paramétrique de l’effet du pouvoir refroidissoir sur le comportement mécanique des alliages métalliques fonctionnels lors de leurs transformations

D. BERDJANE, R. Benchouieb, S. Achouri, O. Guelloudj, F. LEMBOUB  (2017)
Article de conférence

La connaissance de modèles de prédiction des propriétés mécaniques des alliages ferreux est utile dans de nombreuses applications. Ces applications sont celles de l’analyse de l’influence des paramètres des produits tels la composition chimique et les paramètres de déformation sur les caractéristiques finales des aciers obtenus. En pratique, les modèles de prédiction ne sont pas a priori connus et leur établissement nécessite un effort plus ou moins considérable notamment à cause de la grande variabilité des paramètres dimensionnels et chimiques des produits et de la complexité des systèmes de laminage. En particulier, cette complexité du système industriel a fait en sorte qu’au cours de la fabrication des bandes laminées à chaud en acier, on a pu constater un problème de dispersion des propriétés sur produit fini, nous avons choisi d’expérimenter la régression polynomiale c’est à dire en considérant le modèle linéaire avec contraintes métallurgiques. L'effet de la vitesse de refroidissement sur la taille du grain ferritique final a pu être évalué de façon quantitative pour plusieurs vitesses de refroidissement. La température de laminage a une certaine influence sur la taille du grain ferritique. En particulier, nous avons mis en évidence l'effet de la vitesse de refroidissement sur la taille du grain ferritique. Voir les détails

Mots clés : modèle de prédiction, vitesse de refroidissement, taille de grain, Laminage, acier

Study of physico-chemical properties ofdiatomite Algeria: Application to thethermal insulation of liquid steel bath

H.Meradi, L. Bahloul, K. Bedoud, S. BENAYACHE  (2016)
Publication

The purpose of this paper is tocharacterize and to evaluate the diatomitepowder of Sig region (West Algeria) withoutfluorine by powder generally used in tundish tothermal insulation of steel bath contain fluorine,that affecting the environment and health ofworkers. Thermal and physicochemicalcharacterization showed different endothermicand exothermic peaks. The scanning microscopymethod was used and a large porosity wasobserved, which is very beneficial for improvingthe thermal conductivity of the product. The trialindustrial in steelwork with diatomite powder,showed a weak loss temperature of steel (10 °Cmax), and filled fully function in thermalinsulation of the steel bath Voir les détails

Mots clés : diatomite, fluorine, Tundish, steelwork, thermal insulation, DSC

Study of physico-chemical properties of diatomite Algeria: Application to the thermal insulation of liquid steel bath

H. MERADI, L. Bahloul, K. Bedoud, S. BENAYACHE  (2016)
Article de conférence

The purpose of this paper is to characterize and to evaluate the diatomite powder of Sig region (West Algeria) without fluorine by powder generally used in tundish to thermal insulation of steel bath contain fluorine, that affecting the environment and health of workers. Thermal and physicochemical characterization showed different endothermic and exothermic peaks. The scanning microscopy method was used and a large porosity was observed, which is very beneficial for improving the thermal conductivity of the product. The trial industrial in steelwork with diatomite powder, showed a weak loss temperature of steel (10 °C max), and filled fully function in thermal insulation of the steel bath. Voir les détails

Mots clés : diatomite, fluorine, Tundish, steelwork, thermal insulation, DSC

EFFECT OF MULTI-PASS HOT ROLLING ON RECRYSTALLISATION BEHAVIOUR OF FERRITIC STAINLESS STEEL TYPE 409

R. Benchouieb1, D. Berdjane1, S. Achouri1, O.Ghelloudj1, F. Lemboub1  (2016)
Article de conférence

The aim of this research is to study the effect of interrupted deformation on the recrystallisation behaviour of ferritic stainless steel type 409. Hot rolling schedules have been performed on an experimental rolling mill using rectangular slabs of this ferritic stainless steel.The research has been carried out using material of ferritic stainless steel type 409, which contains precipitates, initially using experimental rolling of small slabs and quantitative optical metallographic techniques with one pass only. Stainless steel type 409 displays a slower rate of recrystallisation than other ferritic stainless steels and this is attributed to the presence of titanium.The effects of static recovery and full static recrystallisation between two passes on subsequent recrystallisation kinetics have been investigated. In this stainless steel, when recovery occurs between the passes, subsequent recrystallisation is retarded compared with that for a single pass of the combined strain. Increasing the recovery time increases the retardation of recrystallisation even more. Also it has been found that when recrystallisation is complete between the two passes, the rate of subsequent recrystallisation after the second deformation was considerably accelerated. Voir les détails

Mots clés : ferritic stainless steel type 409, precipitates, hot rolling, dynamic recovery, static recovery, static recrystallization.

Microstructure and residual stresses in Ti-6Al-4V alloy pulsed and unpulsedTIG welds

B. Mehdi, R. Badji, V. Ji, B. Alili, D. Bradai, F.D. Beaume4, F. Soulié  (2016)
Publication

Increasing the pulse frequency in pulsed Tungsten Inert Gas arc welding refines the prior- grain size in the fusion zoneof Ti-6Al-4V compared to unpulsed arc welding. The microhardness increases in the fusion zones obtained with pulsed welding mode, with respect to this microstructural evolution. The increase of the pulse frequency contributes to the formation of a more important amount of residual phase in the fusion zone which is accompanied by a decrease of microhardness. The tensile residual stress (RS) level in the pulsed process is lower than the one of the unpulsed process. The tensile RS induced by both welding processes in the HAZ are found to decrease when increasing the pulse frequency. In the fusion zone, the transversal RS are of compressive type for both processes whereas the longitudinal ones change from tensile to compressive type when increasing the pulse frequency. Voir les détails

Mots clés : Ti-6Al-4V alloy, welding, pulsed current, microstructure, residual stress.

Contribution à l’amélioration d’un modèle simple du laminage des tôles

Kheireddine SLIMANI (2015)
Mémoire de magister

Au cours du laminage tandem, le passage simultané de la tôle entre plusieurs cages successives ; pose un problème de régulation des tensions inter-cages. Les industriels ont tendance à supposer les tensions égales entre une cage et une autre, c’est-à-dire entre la sortie d’une cage et l’entrée de la cage suivante. Ce qui entraine un problème de régulation des vitesses. En effet, cela donne en général des vitesses différentes entre l’entrée d’une passe et la sortie de la passe précédente. Ce qui peut conduire à des ondulations ou des tensions excessives susceptibles d’engendrer des ruptures des bandes. Afin d’illustrer cette situation, nous proposons de reprendre les données tirés du site du laminoir tandem du complexe sidérurgique Arcelor-Mittal d’El Hadjar en Algérie. Ce laminoir tandem contient cinq cages. L’objet de ce travail est d’arriver à déterminer pour chaque cas, la rectification à apporter pour obtenir des vitesses et des tensions égales entre la sortie de chaque cage et l’entrée de la cage qui la suit. On a présenté d’abord le calcul pour trois cages de [P.MONTMITONET], après on a développé les calculs pour Cinque cages et définir la relation entre les vitesses et les tensions, afin de déduire une formule généralisé quelque soit le nombre de cage.Afin de simplifié notre modèle de calcul, on a développé deux programme Matlab ; -le premier : serre à faire les calculs de laminage(les vitesses, le plan neutre,….) -le deuxième : pour faire les corrections des tensions afin d’obtenir des vitesse égales entre la sortie d’une cage et l’entrée de la cage suivante-Les résultats montrent la convergence des vitesses après la correction des tensions, comme ça , éviter le risque de rupture ou d’ondulation de la bande laminée et les grandeurs pré calculés nous n’éloigne pas de la réalité. Voir les détails

Mots clés : Laminage, Modèle, tôle

Morphology and Mechanical properties of α-grain boundary in Ti-6Al-4V TIG welds.

L. Rabahi, B. Mehdi, N. KHERROUBA, R. Badji  (2016)
Article de conférence

In this Work, the effect of the TIG Welding process on the Morphology and mechanical behavior of α grain boundary (α-GB) phase appearing in TA6V welds are investigated. Different morphologies are observed depending on the pulsed frequency parameter, namely, the Zig-Zag morphology, the saw-teeth morphology and the normal continuous layer. The micro-hardness of each morphology has been measured and discussed. Voir les détails

Mots clés : TA6V, TIG Welds, α-Grain Boundary, Microhardness

Soudage hétérogène Aluminium-Magnésium avec les procédés TIG et FSW

Liamine KABA (En préparation)
Thèse de doctorat

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