Métallurgie

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et

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

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

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 useVoir 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)
Article de journal

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

Effect of Inoculation by Niobium and Nickel on the Hardening Phenomenon and Wear of High Manganese Steel (12% Mn)

Hichem MAOUCHE, Ali HADJI 1, Khédidja BOUHAMLA (2016)
Article de conférence

High Manganese Steel demonstrates a great rate of work hardening during service, together with good toughness, leads to its widespread use in the heart switching crossings of railways, excavators, mineral crushing equipment and other severe mechanical environments. The hardness of Manganese 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 inoculation by niobium and nickel 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 nickel. The addition of these elements promotes secondary hardening and allows slower transformation of austenite during the heat treatment. The results showed that the introduction of niobium and nickel 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 : manganese steel, inoculation, effect of niobium, effect of nickel, effect of niobium nickel, hardened part, Wear resistance.

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

Effet de la déformation lors de laminage à chaud sur le comportement de la recristallisation de l’acier inoxydable ferritique type 409

R. Benchouieb, D. BERDJANE, S. Achouri, O.GUELLOUDJ, F. LEMBOUB (2016)
Article de conférence

Le comportement de la recristallisation statique d’un acier inoxydable ferritique type 409 dont la composition chimique est représentée dans le tableau 1, a été étudié en utilisant des essais de laminage à chaud à une seule passe [1].Les essais de laminage à chaud étaient réalisés à une température de laminage de 870°C jusqu'à une épaisseur finale de 8,4 mm et 4,7 mm suivi par un maintien à la même température de laminage. L’effet de la déformation était quantifié pour étudier l’évolution microstructurale pendant les opérations de laminage à chaud (figure.1) [2].Voir les détails

Mots clés : Acier inoxydable ferritique type 409, précipités, variables de déformation, recristallisation statique

Etude de l’influence de la charge sur le comportement tribologique d'un acier inoxydable austénitique

ChemsEddine RAMOUL, B. BEZZINA, O. GHELLOUDJ, A. GHARBI, K. SLIMANI, S. TLILI (2016)
Article de conférence

Dans ce travail, nous avons étudié l’influence de la charge mécanique sur le comportement à l’usure et le frottement à sec d’un acier inoxydable austénitique AISI 309 contre une bille en acier 106Cr à la température ambiante. Les microstructures obtenues ont été observées par microscopie optique. Pour estimer l’influence de la charge appliqué, nous avons procéder à des mesures de dureté. Le comportement tribologique a été évalué à l’aided’un test d’usure en utilisant un tribomètre de type pion/disque dans des conditions à secs en variant l’effort normal. Les résultats obtenus ont montré une amélioration de la résistance au frottement et l'usure de l’acier inoxydable austénitique après traitement thermiquement. Cette amélioration a été également constatée pour l'acier déformé plastiquement jusqu'au 30%.Voir les détails

Mots clés : acier inoxydable, frottement, usure, tribologie

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.