Sciences des matériaux

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et

MATERIAL CHARACTERIZATION BY PULSED EDDY CURRENTM.Zergoug,N.Boucherrou

M.Zergoug, n.boucherou  (2009)
Publication

The Pulsed eddy current (PEC) application in the industrial domain is veryweak compared to conventional eddy current. Its use in detection of the defects, particularly inthe determination of corrosions .The contained information in the received signal makes itpossible to determine several parameters with an aim of analyzing material. The resultsobtained explain the behaviour of the Pulsed Eddy Currents and their influences in variouselectromagnetic parameters on the inspection. We will evaluate the aptitudes and theperformances of this technique in the determination of the characteristics materials inparticular. Also we have studied the sensitivity of the defects and other parameters in theinspection by the pulsed method and we have showed the detection of the defects into thesecond and third layers. The originality of this work consists of the material evaluation. Theapplied NDT PEC methods can characterize microstructure types, micro structural changes,hardness changes. The objective of our work is to evaluate some metallurgic characteristics bynon-destructive methods. The characterization of the structure modifications by PEC allows todetect mechanical and metallurgical parameters of materials Voir les détails

Mots clés : Pulsed eddy current, PEC, CF, NDE, NDT

MODELISATION AB INITIO DES DEFAUTS PONCTUELS DANS LES ALLIAGESINTERMETALLIQUES

Lyacine RABAHI (2017)
Thèse de doctorat

Parmi les composés technologiquement intéressants, nous citons le ZrFe2 et NbFe2 auxquelsle présent travail est consacré. ce travail peut est scindé en deux grande parties: Dans la première,nous avons appliqué une méthode de calcul ab initio dite des pseudopotentiels, basée sur la théoriede la fonctionnelle de la densité (DFT), afin d’établir une corrélation entre propriétés magnétiqueset stabilité structurale des composés NbFe2, Zr0.5Nb0.5Fe2 et ZrFe2 dans les trois phases de LavesC14, C15 et C36, en ayant un intérêt particulier au cas du NbFe2 puisque ce dernier présente uncomportement magnétique très complexe. En effet, nous avons considéré l’état non magnétique,ferromagnétique ainsi que l’état antiferromagnétique. Pour ce dernier, toutes les configurationsmagnétiques possibles ont été considérées initialement, afin de mener une étude comparativecomplète et de porter un élément de réponse concernant l’état fondamental du composé NbFe2 enparticulier. Nous avons également calculé les énergies de formation, ainsi que les entropiesvibrationnelles dans les trois structures C14, C15 et C36, ce qui est très utile pour la discussion dela coexistence et la stabilité des différentes phases à hautes températures. Puis, nous avons préditl’évolution de l’expansion volumique, du module de compression, ainsi que la température deDebye de chacun des composés en fonction de la température. L’obtention de ces propriétésthermiques est difficile, voire couteuse expérimentalement, notamment pour des structurescomplexes telles que les phases de Laves. La deuxième partie du travail, est consacrée aux effetsdes éléments de transition, sur l’absorption de l’hydrogène dans le système C15-ZrFe2. Nous avonsétudié la préférence de site de l’hydrogène dans les différents sites interstitiels de Wyckoffdisponibles dans la phase C15, puis l’effet d’une série de métaux de transition sur les propriétésmagnétiques, structurales et énergétiques du composé ZrFe2, et ce, avant et après l’insertion del’hydrogène. Un intérêt particulier est accordé aux énergies de formation des hydrures, ainsi qu’auxénergies d’interaction entre atomes d’hydrogène à l’intérieur de l’hydrure. Voir les détails

Mots clés : Alliages Intermétalliques, défauts ponctuels, phases de laves, stabilité, Propriétés magnétiques, propriétés thermodynamiques, Insertion d'hydrogène, La théorie de la fonctionnelle de la densité DFT, Le Modèle Quasi-Harmonique de Debye

NDT Characterization of FeCu Nanostructured

YOUNES Abderrahmane, Dilmi Nacer, KHORCHEF Mohammed, BOUAMER Amirouche  (2017)
Article de conférence

The mechanical alloying process has been used to synthesis Fe-Cu nanostructured powder in a high energy planetary ball-mill PM400. Structural and magnetic, properties of the powders milled were investigated by scanning X-ray diffraction and vibrating sample magnetometer, respectively, the elemental micrometer-sized Cu and Fe powders were first mixed in Fe70Cu30 compositions, the added of Cu in Fe formed the solid solutions of Cu in Fe and Fe in Cu, a solid solution face-centred cubic and solid solution body-centred cubic nanograined composite has been formedKeywords: Mechanical alloying, Fe–Cu alloy, Structural and magnetic. Voir les détails

Mots clés : Mechanical Alloying, Fe–Cu alloy, Structural and magnetic

Evaluation non destructive de la taille des grains par ultrasons

A.Badidi Bouda, A. Mebtouche, W. Djerir, R. Halimi  (2010)
Article de conférence

Un traitement thermique ou mécanique d’un matériau permet de modifier, entre autres, la taille moyenne des grains. Cette dernière dépend de la température, du temps de maintien et du mode de refroidissement ou de la contrainte de laminage. La taille moyenne des grains, outre son influence sur les vitesses de propagation et coefficient d’atténuation des ondes ultrasonores, affecte aussi la fréquence de l’onde à travers le matériau. La grosseur des grains est un indicateur de l’état de fatigue d’un matériau. Elle peut donc être exploitée dans le suivi ou la prévention de l’endommagement en fatigue.Dans ce papier, nous étudions l’effet de divers traitements thermiques et donc de diverses tailles moyennes de grains d’un acier sur la fréquence de l’onde ultrasonore après traversée du matériau. Nous avons fait la même expérimentale sur des échantillons en aluminium. Les différentes tailles de grains sont obtenues par laminage.La mesure du décalage en fréquence des ondes longitudinales est réalisée en immersion avec deux sondes de fréquences différentes 2.25 et 5 MHz. Les résultats expérimentaux sont représentés sous forme de courbes donnant la fréquence pour les deux sondes de 2.25 et 5 MHz en fonction de la taille des grains.Les traitements thermiques sur l’acier et le laminage sur l’aluminium effectués sur les échantillons ont permis d’obtenir un gradient de tailles des grains. Nos résultats sont en accord avec la théorie en raison du trajet important dans l’échantillon et dans ce cas le décalage en fréquence vers le bas est prépondérant. Ils montrent une relation directe entre le décalage en fréquence et la taille moyenne des grains. Il est donc possible de remonter de manière quantitative à une taille moyenne de grains à partir de la mesure de la fréquence d’une onde ultrasonore ayant traversé ce matériau et par conséquent à son état de fatigue thermique ou mécanique. Voir les détails

Mots clés : traitement thermique, Laminage, acier, Aluminium

Caractérisation de la taille des grains par ultrasons

A.Badidi Bouda, R. Halimi, A. Mebtouche, W. Djerir  (2009)
Article de conférence

Un traitement thermique ou mécanique d’un matériau permet demodifier, entre autres, la taille moyenne des grains. Cette dernière dépend de latempérature, du temps de maintien et du mode de refroidissement ou de lacontrainte de laminage. La taille moyenne des grains, outre son influence sur lesvitesses de propagation et coefficient d’atténuation des ondes ultrasonores,affecte aussi la fréquence de l’onde à travers le matériau. La grosseur des grainsest un indicateur de l’état de fatigue d’un matériau. Elle peut donc être exploitéedans le suivi ou la prévention de l’endommagement en fatigue. Dans ce papier,nous étudions l’effet de divers traitements thermiques et donc de diverses taillesmoyennes de grains d’un acier sur la fréquence de l’onde ultrasonore aprèstraversée du matériau. Nous avons fait la même étude expérimentale sur deséchantillons en aluminium. Les différentes tailles de grains sont obtenues parlaminage. La mesure du décalage en fréquence des ondes longitudinales estréalisée en immersion avec deux sondes de fréquences différentes 2.25 et 5MHz. Les résultats expérimentaux sont représentés sous forme de courbesdonnant la fréquence pour les deux sondes de 2.25 et 5 MHz en fonction de lataille des grains. Les traitements thermiques sur l’acier et le laminage surl’aluminium effectués sur les échantillons ont permis d’obtenir un gradient detailles des grains. Nos résultats sont en accord avec la théorie en raison du trajetimportant dans l’échantillon et dans ce cas le décalage en fréquence vers le basest prépondérant. Ils montrent une relation directe entre le décalage enfréquence et la taille moyenne des grains. Il est donc possible de remonter demanière quantitative à une taille moyenne de grains à partir de la mesure de lafréquence d’une onde ultrasonore ayant traversé ce matériau et par conséquent àson état de fatigue thermique ou mécanique. Voir les détails

Mots clés : traitement thermique, traitement mécanique, grains, l’endommagement, fatigue

Large scale and facile synthesis of Sn doped TiO2 aggregates usinghydrothermal synthesis

Saida Mehraz, Peerawas Konsong, Abdelhafed Taleb, Nahed Dokhane, Lek Sikong  (2017)
Publication

Sn doped TiO2 aggregates have been successfully prepared via one pot hydrothermal technique. Differentmethods were used to characterize prepared Sn doped TiO2 aggregates such as DRX, XPS, N2 adsorption (BET),FEGSEM and UV –Vis spectroscopy. It was illustrated that the size, the morphology and the phase of preparedTiO2 aggregates is strongly influenced by the amount of added Sn doping. In addition, it was demonstrated thatthe prepared aggregates properties is influenced by the synthesis temperature. Furthermore, it was shown thatthe prepared Sn doped TiO2 aggregates are of high crystallinity. The influence of added Sn dopant amount on theoptical and structural properties of the prepared Sn doped TiO2 aggregates have been investigated. Voir les détails

Mots clés : Hydrothermal, Sn doping, TiO2, Nanoparticles assembly, optical properties

Effects of Fe substitution by Nb on physical properties of BaFeO3: A DFT + U study

Imène Cherair, Nadia Iles, Lyacine RABAHI, Abdelhafid Kellou  (2017)
Publication

The structural, electronic, magnetic and thermal properties of BaFe1xNbxO3 perovskites oxides are investigatedusing the Density Functional Theory (DFT). The Generalized Gradient Approximation (GGA) andon-site Hubbard potential corrections (GGA + U) are considered. According to the formation energiesand phonon spectra, the stoichiometric BaFeO3 and BaNbO3 oxides have a stable cubic phase. The GGA+ U calculations show a half metallic behavior of BaFeO3 with a large exchange splitting, in agreementwith previous experimental and theoretical works. The Fe substitution by Nb for x = 0.5 leads to a surprisinginsulating ground state. The values of the band gap is 0.40 eV and 1.84 eV using GGA and GGA + U,respectively. For x = 0.875 and x = 1, the corresponding alloys are metallic and non-magnetic, while forx = 0.5 and x = 0.625 the antiferromagnetic ground state is found using GGA + U. For the remaining Nbcompositions a half metallic character is noticed with a ferromagnetic state. The quasi-harmonicDebye model is successfully applied to study the temperature evolution of lattice parameters and bulkmoduli for different Nb compositions. Voir les détails

Mots clés : BaFe1-xNbxO3 perovskites, Structural properties, Magnetic moments, Density Functional Theory, GGA + U, Quasi-harmonic Debye model

Energetics of atomic hydrogen absorption in C15-Fe2Zr Laves phases with ternary additions: A DFT study

L. Rabahi, M. Gallouze, T. Grosdidier, D. Bradai, A. Kellou  (2016)
Publication

The pseudo-potential Density Functional Theory (DFT) method using the GeneralizedGradient Approximation (GGA) was applied to investigate hydrogen absorption trends inthe cubic C15-ZrFe2 Laves phase in the presence of several ternary additions. The effect ofthe ternary addition on the stability of the Laves phase was investigated. The relativestability of atomic hydrogen at various interstitial sites was determined taking into accountthe type of ternary addition for different H contents in the hydrides. The results wereanalyzed and particular attention was given to the formation and binding energies ofhydrogen. It was found that hydrogen prefers the 96g site in the clean C15-Fe2Zr, and itsabsorption leads to decrease the heat of formation of the formed hydrides with occurrenceof phase separation around 6H/fu. This effect was enhanced by the presence of ternaryadditions. Moreover, alloys with Be, V, Cr, Mn, Y and Tc elements at the Fe sites were foundto absorb hydrogen up to 6H/fu. More interestingly, the cohesion of hydrogen atoms wasfound to be very sensitive to the third element nature. The hydrides with V, Y, and moreparticularly Tc and Ru have exhibited interesting energetics which would be very attractivefor practical applications. Voir les détails

Mots clés : Laves Phases, Hydrogen absorption, Atomic defects, Relative stability, DFT

DFT calculations of structural magnetic and thermal properties of C15 C14 and C36 Laves phases in Fe-Nb-Zr

L. Rabahi, B. Alili, D. Bradai, T. Grosdidier, A. Kellou  (2017)
Publication

The Pseudo-Potential Density Functional Theory (PP-DFT) method is applied to investigate the C15, C14and C36 Laves phases within the Fe-Nb-Zr system. The lattice parameters, bulk moduli, heats of formationand magnetic moments are predicted considering various spin configurations. ZrFe2 andZr0.5Nb0.5Fe2 are found to be ferromagnetic in the C15 and C36 structures, respectively. NbFe2 is predictedto be ferrimagnetic in C36. The magnetic states dependency of these compounds on the volumecompression shows interesting magnetic transition from the low to high spin state. This transition ismore pronounced for NbFe2 and Zr0.5Nb0.5Fe2. The thermal properties of NbFe2 and Zr0.5Nb0.5Fe2 are wellpredicted by using the quasi-harmonic Debye model. The obtained linear volume expansion for ZrFe2 isin excellent agreement with the experimental value at 800 K. The vibrational entropies of the studiedalloys confirm the coexistence of the three Laves phases at high temperature. Voir les détails

Mots clés : Laves Phases, Magnetism, Thermal Properties, DFT, Quasi-harmonic Debye model

STRUCTURAL AND MAGNETIC PROPERTIES OF Fe–Co/Al2O3NANOCOMPOSITE POWDER PRODUCEDBY MECHANICAL ALLOYING

A. Younes, N. E. Bacha, M. Zergoug, N. Dilmi  (2017)
Publication

The effect of milling time and addition of elements on the microstructure, magnetic and mechanicalproperties of the Fe–xCo (x = 0, 5, 10, and 20 wt.%) matrix nanocomposite reinforced with 40 wt.%Al2O3 during mechanical alloying is examined. Fe–Al2O3 and Fe–Co–Al2O3 alloys are milled for 5,15, 20, and 30 h and 20 h, respectively. The balance between the welding and fracturing and asteady-state situation is found out in the Fe–Co–40 wt.% Al2O3 nanocomposite after 20 h, due to theCo introduction into the Fe matrix, but not in the Fe–Al2O3 nanocomposite. After 30 h of milling, theaverage crystallite size was 5 nm in the Fe matrix. The lattice strain increased to ~0.64% in the Fematrix after ?30 h of milling and in the binary Fe–20 wt.% Co matrix after 20 h of milling; theaverage crystallite size was 3 nm. The lattice strain increased to ~0.56% for the Fe–20 wt.% Comatrix after ?20 h of milling. The coercive field (Hc) increased from 6.407 to 82.027 Oe, while thesaturation magnetization (Ms) decreased from 20.732 to 15.181 emu/g in the Fe matrix duringmilling. The Hc and Ms are maximum for the binary matrix (20 and 10% Co, respectively) Voir les détails

Mots clés : Fe–Co matrix nanocomposite, alumina, Mechanical Alloying, microstructural evolution, magnetic properties.