Métallurgie

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et

Microstructural and mechanical properties of WC-Co/1020 steel joints obtained by oxyacetylene and TIG brazing process

B. Cheniti, R.Badi, D. Miroud, Y. YAHMI  (2016)
Article de conférence

In this work, the microstructure evolution and the mechanical behavior of WC-Co / 1020 steel joint obtained by oxyacetylene and tungsten Inert Gas (TIG) brazing process are investigated. The maximum peak temperature induced by TIG process and the introduction of shielding gas causes a remarkable inter-diffusion at WC-Co/braze interface. The diffusion of Co Towards the braze in the interface obtained by TIG process is greater compared with the oxyacetylene ones. On the other side, a short range diffusion of Ni towards the WC-Co is observed. This phenomenon leads to create a new zone devoid in Co elements with high WC particle concentration at WC-Co/braze interface using TIG brazing process. The mechanical behavior is carried out through shear and micro-hardness test, they show that the presence of the new zone concentrated in WC particles beside the hard metal, makes the joint less strong than the one obtained by the oxyacetylene brazing, despite the inter-diffusion of Co and Ni elements in the interface. However, special shear test (SST) reveals that the joint made by the TIG process is resistant as much as the oxyacetylene brazing one. Voir les détails

Mots clés : WC-Co cermet, TIG brazing, Interface, inter-diffusion, mechanical behavior

Evaluation and Chemical Analysis of Particulate Pollution in the Ironworks Site of El-Hadjar

M.Tayeb AbedGhars, Bouhamla Khadija, Bouhouche Salah, kahalerras Mounir  (2016)
Publication

The air that we breathe today is a mixture more or less polluted by location where we are. This mixture of pollutants generating significant and sustainable threats to human health, especially respiratory problems .The environmental concern is becoming increasingly strong, driven in particular by the current debate on sustainable development that is mirrored various international conferences [1] .Also theeffectson a global scale are warming the atmosphere and therefore the Earth, or the destruction of the ozone layer. The air quality management contributes to the mastery of a better knowledge of the pollution generated by the steel industrial activity. This investigation is the first national enterprise approach to the management of environmental problems on an industrial scale, more particularly in the steel sector. Taking into account these principles, it is appropriate to follow the pollution by suspended particles in and around the steel complex of El Hadjar.The objectives of this work are:Knowledge Of highest concentration level of dust inside and outside the workplace. Evaluation Compared to WHO limits values [2] and European Directives [3];[4]. Determination Of heavy metals in dust fallout.For the choice of measurement sites, a clipping entire surface of the steel complex was carried out by a method called mesh. This method we devoted 19 measurement sites. The sampling method used is that of BERGHEROFF. Indicators are the overall amount of dusts deposited chemical analysis elements such as Cr, Cu, Zn, Ni, Pb and Mn [4]. The quantities of dust are analytically weighed and then analyzed atomic absorption analytical chemistrySuspended particles that contaminate the air are the main carriers carry in the wind various polluting compounds (SO2, Cu, Pb, H2SO4, NH3 ...) [3]. At PMA 2, calculations show is discharged 4509 m3 per ton of fumes sinter. The results showed measurement sites S2, S3, S4, S5 and S18 are large emissions dusts. These sites except S18 represent the hot zone of complex. According Opair,the incidence of values of the measured dust on the sites is all above the limit value. For heavy metals in the dusts, there is a high concentration of zinc in all sites. Knowing that is neurotoxic and carcinogenic Pb is present in large quantities with a peak in S3. For S11 and S17 its value is close to the norm. The chromium and nickel both carcinogenic move in the same direction with alarming values. Voir les détails

Mots clés : Air pollution, dust emission, particulate fallout, TPS, method Bergeroff, heavy metals.

Characterization of diatomitefrom Sig region (West Algeria)for industrial application

Hazem MERADI, L'Hadi Atoui, Lynda BAHLOUL, kotbia LABIOD, Fadhel Ismail  (2016)
Publication

Diatomite also known Kieselguhr, is a non-metallic mineral composed of the skeletalremains of microscopic single-celled aquatic algae called diatoms. The purpose of this paper is to testand to evaluate the diatomite of Sig region (West Algeria) to substitute the main mould powder used incontinuous casting of steel for thermal insulation and lubrication.Design/methodology/approach – To assess the behavior of diatomite at different temperatures,a combination of simultaneous scanning calorimetric and thermogravimetric testing was used and toevaluate the structure of diatomite, the scanning microscopy method was applied.Findings – The results showed different endothermic and exothermic peaks, mainly at 84.7°C and783.5°C for endothermic peaks and 894.9°C for exothermic peak. The scanning microscopy methodwas used and a large porosity was observed. The trial industrial in continuous casting of steel showeda weak loss temperature of steel.Originality/value – This product may be used for thermal insulation in continuous casting of steel.Also the characterization showed the hot behavior of this product with the various transformationsand could give the possibility to other use Voir les détails

Mots clés : diatomite, fluorine, lubrication, Mould fluxes, thermal insulation

PROCEDE "TENIFER" ET CARACTRIPROCEDE "TENIFER" ETCARACTRISATION EN STRUCTURE ETDURETE DE DEUX NUANCES Z60CDV5 etZ100CDV5.

Youcef FACI (1998)
Mémoire de magister

l'optimisation d'un traitement superficiel de durcissement par nitruration nécessite la prise en compte de nombreusesparamètres afin d'améliorer la résistance de l'usure de l'outil. On cite la microstrucure initial du matériau , induite par le traitementpréalable ( trempe et récuit) considéré comme éssentielle. l'homogénéité de la structure présente une caractéristiques des aciers . Lacouche nitrurée à 570° permet d'augmenter considérablement les qualitées de fottements et de résisstance à l'usure.Keywords : nitruration, traitement superficiel, résistance à l'usure Voir les détails

Mots clés : nitruration, traitement superficiel, résistance à l'usure

IMPROVING WEAR PROPERTIES OF HIGH-CHROMIUM CAST IRON BY MANGANESEALLOYING

ali hadji, Khédidja BOUHAMLA, Hichem MAOUCHE  (2016)
Publication

High-chromium cast irons are widely needed by severalindustrial areas where wear is the dominant environment.They are used in mining, cement- and steel-making plants,and many others. Their microstructure consists of nettedeutectic carbides embedded in an austenitic or martensiticmatrix. The wear behaviour is mainly controlled by thecarbides shape and also matrix type. Several scientificworks try to improve the wear behaviour and to optimizethe life service of this cast iron by using various techniques.In this work, we intend to study the effect of manganesecontent on the microstructure properties and wearbehaviour of a 15 % chromium white cast iron used forball mill production. The present work treats the wearbehaviour, after heat treatment, of a manganese-alloyedhigh-chromium cast iron. A set of specimens were melted inan induction oven by varying the manganese content in therange 0–3 %. Heat-treated samples were analysed byoptical microscopy, MEB (SEM) scanning electronmicroscopy, differential scanning calorimetry, and X-raydiffraction and were wear tested by abrasion and friction.Increasing the manganese addition gave a structural evolutionand a wear resistance improvement. The best wearbehaviour is obtained with samples containing 3 % Mn. Voir les détails

Mots clés : Chromium cast iron, carbide-forming elements, eutectic carbides, secondary precipitation, abrasion, friction

Etude des causes de fissuration à chaud de l'acier réfractaire austénitique Z40CNS25,12-M

Amel GHARBI (2007)
Mémoire de magister

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

Elaboration et caractérisation électrochimique des alliages d’aluminium de fonderie (solution aqueuse à3.2%NaCl)

Chems Eddine RAMOUL (2013)
Mémoire de magister

La corrosion des métaux et alliages de métaux, dans les milieux industriels constitue un des principaux facteurs limitant la durée de vie, occasionnant de nombreux frais de remplacement ainsi que des pertes de productivité. Pour une sélection judicieuse des matériaux dans les milieux particulièrement agressifs, on doit souvent recourir à des essais normalisés effectués en laboratoire et/ou en usine.Notre travail décrit l’étude du comportement à la corrosion des alliages d’aluminium de fonderie AlMg5Si élaboré de manière particulière par fusion et de l’alliage AlSi7Mg0,3 tiré à partir d’une pièce de moteur automobile. Le milieu agressif est une solution aqueuse à 3,2% de NaCl. L’étude a été menée par des mesures potentiodynamiques, de spectroscopie d’impédance électrochimique et de voltamétrie cyclique,Les résultats montrent- L’augmentation de la température conduit à une diminution des résistances de polarisation pour les alliages d’étude .- L’alliage AlMg5Si (élaboré) présente une résistance à la corrosion supérieure à celle obtenue pour l’alliage AlSi7Mg0,3. Voir les détails

Mots clés : Alliage d’aluminium de fonderie (AlMg5Si et AlSi7Mg0, 3), corrosion, Electrochimie

Etude de l’influence de la composition chimique sur la formation de la structure et la tenue à l’usure des fontes au chrome

Khédidja BOUHAMLA (2015)
Thèse de doctorat

RésuméLa modification des propriétés d’emploi des fontes au chrome peut être assurée par plusieurs méthodes à savoir la variation de la composition chimique par l’introduction d’éléments d’alliages appropriés, par le traitement thermique ou bien par des traitements mécaniques. Les éléments d’alliages ont fait l’objet de vastes études que ce soit sur les compositions hypoeutectiques, eutectiques ou hypereutectique que sur les fontes faiblement alliées ou fortement alliées. L’enjeu majeur est d’obtenir une fonte qui peut répondre à des exigences de service arrogeant l’exploitant et protégeant la santé économique du fournisseur.Les domaines cimentier, minier et sidérurgique sont trop exigent quant à la résistance à l’usure des pièces qu’ils utilisent dans leurs pratiques quotidiennes de broyage et de concassage. Ces opérations se déroulent dans un environnement très agressif car le broyage et le concassage des matières premières se déroulent sous l’effet des sollicitations d’abrasion et de frottement exposant le matériau à une usure dans le temps.Le présent travail fait l’objet de « l’étude de l’influence de la composition chimique sur la formation de la structure et la tenue à l’usure des fontes au chrome ». La méthodologie adoptée a consisté en un ajout d’éléments chimiques à différent pouvoir carburigène. Il s’agit du manganèse, niobium, vanadium, molybdène et titane. Dans un premier temps le manganèse a été jouté seul, puis combiné avec un, deux et trois éléments. L’analyse chimique, la microscopie optique et MEB ont été utilisées pour caractériser la microstructure des compositions étudiées. La DRX a beaucoup plus été utilisée pour définir le type et la proportion des phases formées ainsi que l’influence apportée par l’addition des éléments d’alliages sur les paramètres cristallins des phases formées. La mesure de la microdureté des phases microstructurales formées est utilisée pour appuyer les conclusions tirées quant à la nature des phases décelées pour chaque composition étudiée. La technique de DSC a donné comportement thermique des compositions étudiées. Les essais d’usure par abrasion et par frottement ont défini le comportement à l’usure des différentes fontes au chrome étudiées et montré l’effet des éléments d’alliages ajoutés sur la variation de la résistance à l’usure. Voir les détails

Mots clés : fonte au chrome, usure, eutectique, éléments d'alliage

Elaboration and characterization of thin solid films containing cerium

S. Guerfi, S. Hamdi, R. Siab  (2016)
Article de conférence

Cerium oxide films are widely studied as a promising alternative to Cr(VI) based pre-treatments for the corrosion protection of different metals and alloys. Cathodic electrodeposition of Cerium containing thin films was realised on TA6V substrates from a Ce(NO3)3,6H2O and mixed water-ethyl alcohol solutions at 0.01 M. Experimental conditions to obtain homogeneous and crack free thin films were determined. The deposited cerium quantity appears proportional to the quantity of electricity used, as indicated by the Faraday law. Subsequent thermal treatment lead to a CeO2 coating, expected to provide an increase of TA6V oxidation resistance at high temperatures. The deposits were characterized by differential scanning calorimetry (DSC), optical and scanning electron microscopies.Titanium and its alloys have been considered as one of the best engineering materials for use in industrial application due to their high specific strength, good corrosion resistance and biocompatibility [1-3].However, a major problem of titanium alloys is an insufficient wear resistance and serious oxidation at high temperature [4,5].To combat this problem, conversion coatings are widely used as part of the corrosion protection system [6]. The use of rare-earth compounds particularly cerium compounds have attracted significant attention for corrosion protection of metals and alloys as a result of new environmental regulations to replace toxic compounds [7, 8]. Cathodic electrodeposition has been used because of the low cost of equipment and of precise control of deposited thickness [9,10]. The focus of this study is on cerium based conversion coatings, wich have shown promise as potential replacements for chromates [11,12]. In the present work, an electrodeposition technique was used to get, in one step, thin cerium containing films over all surfaces of TA6V samples. The deposits were then submitted to a thermal treatment under argon in order to get a CeO2 coating, the aim being to later study the behaviour of such a coated material under high temperature oxidation conditions.The electrochemical bath was a 0.01 M Ce(NO3)3 solution, obtained by dissolving commercial cerium nitrate (Ce(NO3)3, 6H2O, 99.99% purity) in water 50 vol.% ethyl alcohol. Electrodeposition was realised using a classical three electrode experimental set-up, described elsewhere [13,14], including a TA6V sample as cathode, a platinum grid counter electrode and a saturated calomel electrode (SCE) as reference. Deposition experiments were carried out in galvanostatic mode, current density varying from j= -2 to - 0.05 mA cm-2, at ambient temperature and without stirring. Deposition time was varied from 100 to 7200 s. The variation of the potential versus time was recorded during deposition. After electrodeposition, samples were rinsed with ethyl alcohol and air dried for at least a night before further use or analysis. These experimental conditions were chosen from previous work [14] and were expected to provide thin films with a thickness in the range 50–500 nm.The aim of this work was to determine adequate parameters for cathodic electrolytic deposition, on TA6V substrate, of cerium hydroxide films from mixed water–ethyl alcohol solutions to obtain, after a thermal treatment, thin CeO2 films(<500 nm), suitable for high temperature purposes. The deposit weight and hence the deposit thickness was shown to increase with current density at a constant deposition time. However, low current densities (-0.2 mA.cm-2) promoted the formation of thin, crack-free films (which was not the case for higher current densities). The deposited cerium quantity appears proportional to the quantity of electricity used, as indicated by the Faraday law. Microscopic observations (-0.2 mA.cm-2) revealed that formed cerium hydroxide films are uniformly deposited all over the sample surfaces. The results of the DSC analysis are in perfect concordance with the literature. This study thus illustrates that electrolytic deposition can be used to obtain thin and uniform cerium films over a metallic substrate used as the cathode. High temperature oxidation experiments are currently performed on coated specimens. First results are quite promising. Voir les détails

Mots clés : electrodeposition, Cerium oxide, Cthodic deposit, Titanium alloy.

Frittage de l’Hydroxyapatite HA poreuses élaborées

A. Azzi, W. Ghabeche, S. Boukhezar, L. Bahloul, L. Alimi, S.Guerfi, H.Rezzag  (2016)
Article de conférence

Au cours des dernières années, la nécessité de substituer et la réparation des tissus endommagés durs (os, articulations, dents) a augmenté en raison de maladies et les blessures.Avec la demande croissante de matériaux bioactifs pour orthopédique ainsi que la chirurgie maxillo-faciale, l'utilisation d'hydroxyapatite HA en tant que charges, les espacements et des substituts de greffe osseuse a reçu une grande attention surtout au cours des deux dernières décennies, principalement en raison de leur biocompatibilité, bioactivité et ostéoconduction en ce qui concerne les caractéristiques pour accueillir les tissus.Nous allons présenter le mode d’élaboration du d'hydroxyapatite, ensuite la densification de pastilles poreuses pour le teste de régénération. Voir les détails

Mots clés : élaboration, hydroxyapatite, frittage, porosité