Sciences et génie des matériaux
Stady and analysis of mechanical and viscoelastic behavior in flexure of laminated composites
In the present paper, seven laminated composites were thesubject of an experimental study to determine their mechanical and viscoelastic properties by means of dynamic mechanical analysis in a bending configuration. The influenceof the frequency, fiber type and fiber orientation on dynamic mechanical properties of different system composites were investigated. Carbon/epoxy laminates exhibit agreat stiffness when fibers are oriented along the axis ofthe clamps, and the maximum modulus was reported forunidirectional carbon/epoxy laminate [08 plies] with56.4 GPa. The glass transition temperature was found to decrease with the incorporation of fibers and increase with increased frequency. For the Kevlar/epoxy laminate, an increase of 12.5 8C in glass transition temperature wasobserved. This is related to a better interfacial adhesion between epoxy matrix and Kevlar fibers. Voir les détails
Mots clés : Composite laminate; Dynamic mechanical analysis; Fiber/matrice interface; Glass transition temperature
Metallic Coating for Carbon Fiber Reinforced Polymer Matrix Composite Substrate
This paper investigates the application of metallic coatings on high fiber volume fraction polymer matrix composites. For the grip of the metallic layer, a method of modifying the surface of the composite by introducing a mixture of copper and steel powder filler powders which can reduce the impact of thermal spray particles. The powder was introduced to the surface at the time of the forming. Arc spray was used to project the zinc coating layer.The substrate was grit blasted to avoid poor adherence. The porosity, microstructure, and morphology of layers are characterized by optical microscopy, SEM and image analysis. The samples were studied also in terms of hardness and erosion resistance. This investigation did not reveal any visible evidence damage to the substrates. The hardness of zinc layer was about 25.94 MPa and the porosity was around 6.70 percent. The erosion test showed that the zinc coating improves the resistance to erosion. Based on the results obtained, we can conclude that thermal spraying allows the production of protective coating on PMC. Zinc coating has been identified as acompatible material with the substrate. The filler powders layer protects the substrate from the impact of hot particles and allows avoiding the rupture of brittle carbon fibers. Voir les détails
Mots clés : Arc spray, coating, composite, erosion
Characterization and corrosion behavior of (Fe65Co35)70Al30 nanostructure alloys obtained by mechanical alloying
In this work, the structure and corrosion properties of formation nanostructure alloys (Fe65Co35)70Al30 are investigated. A series of Nanocrystalline (Fe65Co35)70Al30 samples have been prepared using mechanical alloying based on planetary ball mill under several milling conditions. Mechanical alloying is a non-equilibrium process for materials synthesis. The structure obtained by mechanical alloying were investigated by scanning electron microscopy, X - Ray diffraction analysis, magnetic technique VSM and corrosion study. Consequently, alloy powder with an average grain size of 8 nm was obtained. The polarization and impedance curves of different samples in NaCl media showed the corrosion potential and corrosion resistance values increases with milling time (crystallite size). Experimental results show that fine nanocrystalline (Fe65Co35)70Al30 alloy powders prepared by mechanical milling have an interesting properties very promising for corrosion and magnetic applications. Voir les détails
Mots clés : Fe-Co-Al Powder, Mechanical Alloying, Magnetic Properties, corrosion
Valorisation des déchets sidérurgiques du complexe Arcelor -Annaba-
La calamine est un sous-produit de fabrication de l'acier provenant du complexe d’El-Hadjar. Elle est produite par oxydation des couches superficielles des brames et billettes d’aciers au cours du refroidissement en coulée continue et au cours du traitement de réchauffage et du formage à chaud. Ce travail porte sur la valorisation de ce déchet sidérurgique et sa transformation à un produit utilisable dans le domaine des peintures tinctoriales.Différentes techniques de traitement mécanique et d’analyse ont été utilisées. Le broyage est la première technique appliqué à la calamine pour obtenir des poudres très fines (< 32µm). Un échantillon représentatif de cette matière, contenant 72% en fer a été broyée en deux étapes moyennant un broyeur à disque. La première pour diminuer la taille des morceaux de calamine jusqu’à un diamètre inferieur à 160µm, la deuxième concerne un broyage à différents temps (1, 2, 3, 4 et 5 minutes) pour déterminer le meilleur rendement granulométrique (c-à-d la quantité max < 32µm). Tout cela pour maximiser la valorisation de ce déchet que nous essayerons d’utiliser comme pigment d’une peinture dans des études ultérieures.L’analyse granulométrique réalisée par granulométrie laser (Hydro 2000MU), a montré :- Le meilleur temps de broyage est de 2 mn ;- Une distribution volumique (Dv) des particules avec une taille comprise entre 0.7 et 32 micromètre ;- D(0,9) des particules ont une taille inférieure de 21 micromètre ;- Une surface spécifique égale à 1.6 m2/g. Voir les détails
Mots clés : calamine, valorisation, broyage, analyse granulométrique
Microstructure and mechanical behavior in dissimilar 13Cr/2205stainless steel welded pipes
Thiswork aims to investigate the microstructure and themechanical behavior of dissimilar 13Cr Supermartensitic/2205 Duplex stainless steelwelded pipes. A wide variety ofmicrostructures resulting fromboth solidification andsolid state transformation is induced by the fusion welding process across the weld joint. The tensile tests showthat the deformation process of the dissimilarweld joint ismainly controlled by the two basematerials: the duplexsteel at the beginning of the deformation and the supermartensitic one at its end. This is confirmed by the microtensiletests showing the overmatching effect of the weld metal. The fatigue tests conducted on dissimilar weldedspecimens led us to conclude that the weld metal is considered as a weak link of the weld joint in the high cyclefatigue regime. This is supported by its lower fatigue limit compared to the two basematerials that exhibit a similarfatigue behavior. Voir les détails
Mots clés : Dissimilar welding, microstructure, Tensile testing, High cycle fatigue
Rechargement d’un acier faiblement allié par Soudage TIG et Brasage
Ce travail s’intéresse à l’évolution microstructurale de l’interface acier 20NCD2/alliage d’argent allié au nickel obtenue après rechargement par brasage et par soudage TIG, dans le but d’établir un comparatif entre ces deux procédés. Sur la base de profils chimiques établis par EDS (Energy Dispersive Spectrometry), de profils de microdureté HV0.1 et de dureté HV10 nous comparerons l’interface acier/alliage d’apport des échantillons rechargés par les deux techniques considérées. Afin de mettre en évidence, les éventuelles interactions entre les différents constituants de la zone d’adhérence et l’effet thermique des deux procédés. Voir les détails
Mots clés : rechargement, brasage, soudage TIG, interface.
Caractérisations mécaniques et métallographiques d’un joint de soudure réalisé par TIG en acier inoxydable duplex 2205
Notre étude vise la caractérisation mécanique et métallographique d’une soudure autogène dont, le matériau est un acier inoxydable duplex 2205 soudé avec le métal d’apport ER 2209. Ces matériaux de par leurs très bonnes propriétés mécaniques et leurs tenues en milieux corrosifs ainsi que l’aptitude au soudage, ont acquis une importance considérable dans diverses industries. Dans une première partie, nous avons mis en évidence certaines propriétés structurales et mécaniques des aciers inoxydables duplex 2205 (bi-phasé austénite, CFC/ferrite, CC), ainsi que leur évolution structurale suite à une opération de soudage (TIG).Dans une deuxième partie nous avons étudié expérimentalement les caractéristiques mécaniques et métallographiques de l’acier inoxydable duplex 2205. Le comportement de notre acier en traction, délivre des valeurs excellentes sur ces propriétés mécaniques. Le métal de base présente une bonne résistance au choc, même à basse température. Cependant la résistance de zone fondue a sensiblement diminué en raison de la formation de phases dures riches d'austénite secondaires et de la ségrégation inégale des éléments d'alliage. Voir les détails
Mots clés : soudage TIG, acier duplex, Joint de soudure.
Soudage TIG de l’alliage AA2024 et effet du traitement thermique sur les propriétés mécaniques
Le soudage des alliages d’aluminium présente un intérêt particulier dans le cadre de son application dans diverses industries, automobile, aéronautique et autres.Ce travail consistera à évaluer dans le domaine de soudabilité opératoire, l’influence des paramètres de soudage sur l’alliage AA2024 T3, et les caractéristiques de la soudure. Les évolutions des caractéristiques mécaniques et microstructurales à travers le joint soudé seront déterminées qui sont reliées aux cycles thermiques du soudage par le procédé TIG et les traitements thermiques. Voir les détails
Mots clés : soudage TIG, alliages d'aluminium, Traitements thermiques.
Élaboration et caractérisation d’un Bi-Matériau AISI 4130- ENiCrFe-3 obtenu par rechargement SMAW. Application : vanne d’obturation de tête de puits de pétrole
L’usure et la corrosion sous contraintes (dans le milieu de refroidissement complexe et agressif) étant très complexe, ce travail a pour objectif, en plus du fait de réaliser un bi- matériaux (AIS 4130 - ENiCrFe-3) par rechargement SMAW , de caractériser l’assemblage sous trois formes différentes : Microstructuralement, Mécaniquement et par des Mesures électrochimiques. Deux étapes essentielles sont à envisager dans cette étude : La réalisation des matériaux par rechargement SMAW, La caractérisation mécanique et physico-chimique des composés et particulièrement l’étude électrochimique dans des milieux Acides similaires à ceux utilisés dans les boues de refroidissement des outils de forage. Voir les détails
Mots clés : AISI 4130, rechargement, fasciés de rupture, Interface, soudage manuel (SMAW).
Application des courants de Foucault à la caractérisation des poudres de fer nanostructuré élaborées par mécanosynthèse
le contrôle par courant de Foucault est l’une des méthodes magnétiques utilisées dans le contrôle non destructif. Cette méthode a été appliquée sur des compacts de poudres de fer nanostructuré qui sont élaborés par mecanosynthese et ce en faisant varier le temps de broyage. Le but est de suivre l’évolution structurale des poudres broyées et d’établir une relation entre les propriétés électriques, magnétiques et la structure (taille des grains cristallins) des matériaux. Voir les détails
Mots clés : fer nanostructuré, broyage, DRX, impédance, microdureté