Métallurgie

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et

Effet de couplage mécano-chimique sur le comportement électrochimique de l'acier austénitique 316Ti

kaddour houria, Fatah Hellal, Benrabah Imed-Eddine, Taguia Sohaib  (2015)
Article de conférence

Les matériaux utilisés dans les technologies de pointe : aéronautique spatiale, énergie nucléaire..., sont soumis à des sollicitations et des agressions sévères spécifiques de leurs conditions d'emploi.Les choix de ces matériaux doivent tenir compte de ces exigences et, malgré le large éventail de la gamme des produits industriels, il est parfois nécessaire de développer un matériau nouveau, ou au moins d'adapter un matériau existant à un emploi particulier.L'effet bénéfique connu de certains éléments d'addition sur le comportement mécanique et électrochimique des aciers austénitiques en général (la présence, en particulier, le titane et le Mo dans les aciers stabilisés) implique qu'une attention toute particulière soit portée à l'étude de l’effet de couplage mécano-chimique sur le comportement électrochimique de l’acier inoxydable austénitique stabilisé au titane 316Ti dans une solution acide H2SO4. Voir les détails

Mots clés : acier inoxydable austénitique stabilisé au titane, corrosion sous contrainte, laminage à froid.

Caractérisation mécanique des revêtements durs de molybdène et des couches nitrocarburées déposés sur une fonte grise.

S.Tlili, M.Z.Touhami, N. Zeghib, T.Chouchane, A.gharbi, A.Bendjama  (2015)
Article de conférence

La fonte grise à graphite lamellaire est un matériau qui possède des propriétés lui permettant d’être utilisée dans de nombreuses applications. Elle peut être exposée à quelques conditions de service très exigeantes, étant particulièrement importantes les sollicitations thermiques, l’usure abrasive et l’endommagement par corrosion des parties superficielles. En effet, les lamelles de graphite agissent comme points de concentration de contraintes et, sous effort, favorisent la propagation de la crique ce qui conduit à une diminution des caractéristiques mécaniques et d’allongement. La quantité et le type de lamelles de graphite sont donc déterminants pour les propriétés mécaniques.Pour palier à ce problème, nous préconisons un revêtement de molybdène déposé par projection thermique à flamme-fil et un traitement thermochimique de nitrocarburation ferritique en bain de sels dans le but d’améliorer les propriétés mécaniques notamment la résistance à l’usure abrasive d’une fonte grise à graphite lamellaire type Ft 25. Ce présent travail a été mené dans l’objectif principal est d’étudier les effets des deux traitements superficiels déposés séparement pour améliorer d’avantage la microstructure et par conséquent les propriétés d’anti-usure. En considérant la diversité des paramètres comme le prétraitement des surfaces, la rugosité, la température de la flamme, la distance buse-échantillon, la pression des gaz, la vitesse de défilement de la torche, nous avons pu obtenir un dépôt d’épaisseur environ 80 µm et de rugosité de l’ordre de 10 µm. Ce revêtement de molybdène est caractérisé par une structure lamellaire contenant des oxydes types (MoO3, Mo9O26, Mo4O11), des pores et des particules non fondues. Toutefois, l’apport du molybdène à l’aide du procédé flamme-fil a conduit à la formation d’une zone d’interdiffusion qui peut former des intermétalliques renforçant ainsi l’adhérence revêtement-substrat. Comme il a contribué à l’amélioration de la dureté superficielle de 220 HV à 1400 HV. Cette dernière a été confirmée également par les essais de nanoindentation où nous avons relevé les propriétés élastiques tels que le module de Young et le coefficient de Poisson. Outre cela, ce dépôt est caractérisé par une meilleure résistance à l’usure par rapport au substrat. Dans la deuxième phase de cette étude, nous proposons un traitement de nitrocarburation ferritique en bain de sels en variant le temps de maintien. Le durcissement superficiel optimal a été obtenu à la température 580°C pendant 6h0. Ce traitement nous a permis l’obtention d’une couche nitrurée composée principalement d’une couche de combinaison (ε-Fe2-3N et γ’-Fe4N) suivie d’une couche de diffusion (α+carbures). Ces couches de quelques dizaines d’épaisseurs de microns ont engendré un niveau de dureté en extrême surface de l’ordre de 750 HV.L’analyse de la microstructure et du comportement mécanique des systèmes revêtus et des couches nitrocarburées ont été faites en se servant des techniques d’analyses telles que la microscopie optique et électronique à balayage, la diffraction en incidence rasante des rayons X, la microanalyse des éléments, la microdureté Vickers, la nanoindentation et enfin des tests d’usure par abrasion. Voir les détails

Mots clés : Traitements de surface, fonte grise, microstructure, propriétés mécaniques, usure par abrasion

Use of Hydrogen in the Steel Industry

M. Kahalerras  (2015)
Article de conférence

The use of hydrogen as a clean and storable energy is involved in the substitution of coking coal from natural gas for the reduction of iron oxides by the reduction of iron oxides by the process of direct reduction .The resulting product called "pre reduces or synthetic scrap 'is the biggest load of arc furnaces in steel production. To meet the needs and steel products to prevent the importation of coal as expensive and polluting matter, we focused our studies and research work to the enhancement of our natural resources including the use of iron ore Gara Djebilet and Algerian natural gas. The main objective of this work is to produce rich reducing gas hydrogen from natural gas at a lower cost by the principle of steam reforming.CH4 (GN) + H2O (steam) = CO + 3H2 (1). The producing a reducing gas consists primarily of hydrogen (H2) and carbon monoxide (CO), from natural gas and water vapor in a re-driver is used as a reducing agent for iron ore(Pellets or calibrated) in a direct reduction pilot module [3] with a capacity of one ton.Fe2O3 + 3 H2 = 2 Fe + 3 H2O (2). Voir les détails

Mots clés : Energy ; conversion, Hydrogen, gas reducing, sponge iron., steel, pollution.

Étude du comportement à l’oxydation / corrosion à haute température des superalliages à base de nickel.

Saida Bouyegh (En préparation)
Thèse de doctorat

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.

L'étude de couplages mécano-chimique de l'acier inoxydable austénitique

kaddour houria, hellal fatah  (2015)
Article de conférence

La corrosion sous contrainte (CSC) résulte d'un processus synergique entre la corrosion et une sollicitation mécanique qui conduit à la formation d'une ou plusieurs fissures de type fragile et à leur propagation.Le but de ce travail est d'étudier la corrosion de l'acier austénitique 316L dans une solution de 0.9% NaCl en fonction de différents taux de laminage. Voir les détails

Mots clés : Acier inoxydable austénitique, corrosion sous contrainte, laminage à froid.

Caractérisation microstructurale et mécanique d'un acier inoxydable austénitique stabilisé au titane

kaddour houria, Fatah Hellal, BOUTAGHANE Amar  (2015)
Article de conférence

Dans notre travail nous avons étudié un acier inoxydable austénitique stabilisé par le titane. Différentes caractérisations microstructurales et mécaniques ( par microscope optique, diffraction des rayons X, microscope électronique à balayage et microduremètre) ont été effectuées. Voir les détails

Mots clés : Les aciers inoxydables austénitiques, Caractérisation microstructurale, caractérisation mécanique

Approche thermodynamique dans l'étude des couplages mécano-chimique et mécano-biochimique. Cas de la fatigue

Houria Kaddour (En préparation)
Thèse de doctorat

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 métallurgique et électrochimique d’un multi-matériau Cr-Ni/WC-Ni obtenu par rechargement dur.

CHENITI Billel, YAHMI Youcef, MIROUD Djamel, ALLOU Djilali, MAAMACHE Bouzid, Badi Ridha  (2015)
Article de conférence

Dans le domaine pétrolier et minier, La maitrise des opérations de forage est primordiale, elle impose des outils plus performants résistants aux conditions sévères dans leur domaine de fonctionnement. Une des techniques employée pour fabriquer des outils de forage résistants à l’érosion et à l’abrasion, est le rechargement dur d’un composite à matrice métallique (CMM) à base de carbure de tungstène, sur un acier de cimentation. Cette étude a pour objectif la caractérisation métallurgique et électrochimique d’un multi-matériau de carbure de tungstène–Nickel (WC-Ni) obtenu par rechargement dur sur un substrat métallique (Acier XC18), en utilisant une couche d’accrochage à base du Ni–Cr dans le but d’améliorer l’adhérence du système. La caractérisation microstructurale a été faite à l’aide de la microscopie optique(MO) et la microscopie électronique à balayage (MEB). Les résultats ont montré que les échantillons ayant une couche d’accrochage présentent des propriétés meilleures en termes de tenue mécanique et continuité de matière. De plus, les essais électrochimiques indiquent que l’utilisation d’un composite à matrice métallique améliore la résistance à la corrosion du rechargement dans un milieu basique agressif. Voir les détails

Mots clés : rechargement dur, multi-matériau, Interface, carbure de tungstène, corrosion, électrochimie.

Mise au point et production d’un acier au manganèse allié au niobium destiné au chemin de fer

HADJI Ali, Bouhamla Khadidja  (2011)
Article de conférence

Cette étude concerne la fabrication d’un acier au manganèse austénitique destiné à la production d’une large gamme des pièces mécanique parmi lesquelles celles destinées pour l’aiguillage dans les croisements de chemin de fer dans tous les pays industriels où des charges lourdes sont déplacées par rail. Cet acier est caractérisé par un durcissement en cours de service provoqué par écrouissage. Selon la microstructure formée après trempe et revenu, la transformation de l’austénite, en cours d’exploitation, en martensite détermine sa durée d’exploitation. Le taux de transformation de l’austénite en martensite permet d’imposer un compromis entre la ductilité et la résistance à l’usure de l’acier de façon à supporter de grands efforts sans se rompre. L’objectif de cette étude est d’améliorer la tenue à l’usure par abrasion et par frottement à l’état brut de coulée et après traitement thermique.L’addition du niobium, élément fortement carburigène et alphagène, favoriserait un durcissement secondaire et ralentirait la transformation de l’austénite au cours du traitement thermique. Les résultats obtenus ont montré que l’introduction du niobium a fortement influencé le caractère de cristallisation. Une précipitation de carbures de formes et de finesses variables est observée dans la microstructure à l’état brut de coulée, qui à l’état traité, ils se dissolvent complètement dans la matrice favorisant une nette amélioration de la résistance à l’usure. Cette étude a permis de mettre au point une nuance d’acier au manganèse pouvant être intégrer dans la production de cœur d’aiguillages de chemin de fer avec un meilleur cycle de vie. Voir les détails

Mots clés : Acier au manganèse, élément d’addition, microstructure, usure

Effects of Niobium and Molybdenum on Microstructures after Hardening and Wear Resistance of Austenitic Manganese Steel

bouhamla, hadji  (2013)
Publication

Hadfield steel has been wildly used to manufacture railway crossings because of its excellent work hardening, high strength and toughness properties. The hardness of Hadfield steel is only about 20 HRC when subjected to water toughening. This low hardness is usually associated with poor wear resistance and severe plastic deformation, as well as abrasion of the working surface of the railway crossing during the initial service period, which remarkably reduces its service lifetime. In this study we focus on the influence of niobium and molybdenum on the phenomenon of surface hardening or work hardening and wear resistance. The transformation of austenite during operation, thus determines the steel operating lifetime, the rate of transformation of austenite to martensite can introduce a compromise between ductility and wear resistance of the steel to support large efforts without breaking. The objective of this study is to improve the wear resistance by abrasion and friction after heat treatment of manganese steel alloyed with niobium and molybdenum. The addition of niobium and molybdenum promotes secondary hardening and allows slower transformation of austenite during the heat treatment. The results showed that the introduction of niobium and molybdenum has strongly influenced the character of the structure crystallization before hardening (Part hardened) by precipitation carbides form and finesse variables is observed in the microstructure before heat treatment and complete dissolution is noted after heat treatment, for the hardened part (work hardening) we observed a greater thickness and hardness compared to the base steel and net improvement in wear resistance. Voir les détails

Mots clés : Hadfield steel, Effects of Niobium and Molybdenum, Wear Resistance