Département de Métallurgie et Génie des Matériaux

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Browsing Département de Métallurgie et Génie des Matériaux by Author "AYADI Souad"

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    COMPORTEMENT A L’USURE ET TRIBOLOGIQUE DES ACIERS AU MANGANESE SOUS L’EFFET DES ELEMENTS D’ALLIAGE ET DES TRAITEMENTS THERMIQUES
    (2021) AYADI Souad
    Les aciers au manganèse font partie des matériaux les plus recommandés pour la fabrication des pièces résistantes à l’’usure. Ils sont largement utilisés dans les domaines miniers, cimentiers, dans les carrières ainsi que dans d’autres secteurs dominés par l’usure. A l’état brut de coulée, ces derniers ont une matrice austénitique dans laquelle se trouvent des carbures secondaires. L’ajout des éléments carburigènes à ces derniers conduit à la formation de réseaux des carbures secondaires au tour des grains austénitiques, ce qui améliore la dureté de l’acier mais fini par le fragiliser. La dissociation de ces carbures nécessite des traitements thermiques complexes et parfois difficilement applicables. L’objectif de ce travail est basé sur l’étude de la formation de la microstructure, de l’amélioration de la dureté et du comportement tribologique des aciers au manganèse sous l’effet de la variation des teneurs en carbone et en manganèse, des éléments d’alliage et des traitements thermiques. Le changement microstructural est considéré comme l’axe principal de cette étude. Deux familles ont été étudiées dont l’une appartient à l’acier Hadfield et l’autre à un acier au manganèse. Les échantillons ont été élaborés dans un environnement industriel. Les éléments d’alliage (Cr, Ni, Mo, Nb et V) ont été finement broyés et ajouté dans une louche préalablement chauffée. Deux traitements thermiques ont été appliqués, l’un à 1050°C et l’autre à 1100°C, suivis d’une trempe à l’eau. La caractérisation microstructurale a été effectuée en se basant sur la microscopie optique et électronique à balayage et la diffraction des rayons X. La dureté et le comportement tribologique ont été aussi utilisés pour caractériser ces aciers. Les résultats obtenus ont montré qu’à l’état brut de coulée, les éléments ajoutés ont favorisé la formation des carbures simples ou complexes inter et intragranulaires. A l’état traité, les microstructures des aciers considérés sont composées de martensite, d’austénite résiduelle et de précipités. L’ajout des éléments d’alliage et l’élévation de la température du traitement thermique ont conduit à une augmentation du taux de martensite. La formation des carbures secondaires et l’augmentation de la quantité de la martensite ont conduit à l’amélioration de la dureté et de la résistance à l’usure des aciers considérés. La haute dureté et le meilleur comportement à l’usure sont obtenus pour l’acier au manganèse contenant une faible teneur en carbone avec des additions de Cr+Mo+Nb.
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    COMPORTEMENT A L’USURE ET TRIBOLOGIQUE DES ACIERS AU MANGANESE SOUS L’EFFET DES ELEMENTS D’ALLIAGE ET DES TRAITEMENTS THERMIQUES
    (2021) AYADI Souad
    Les aciers au manganèse font partie des matériaux les plus recommandés pour la fabrication des pièces résistantes à l’’usure. Ils sont largement utilisés dans les domaines miniers, cimentiers, dans les carrières ainsi que dans d’autres secteurs dominés par l’usure. A l’état brut de coulée, ces derniers ont une matrice austénitique dans laquelle se trouvent des carbures secondaires. L’ajout des éléments carburigènes à ces derniers conduit à la formation de réseaux des carbures secondaires au tour des grains austénitiques, ce qui améliore la dureté de l’acier mais fini par le fragiliser. La dissociation de ces carbures nécessite des traitements thermiques complexes et parfois difficilement applicables. L’objectif de ce travail est basé sur l’étude de la formation de la microstructure, de l’amélioration de la dureté et du comportement tribologique des aciers au manganèse sous l’effet de la variation des teneurs en carbone et en manganèse, des éléments d’alliage et des traitements thermiques. Le changement microstructural est considéré comme l’axe principal de cette étude. Deux familles ont été étudiées dont l’une appartient à l’acier Hadfield et l’autre à un acier au manganèse. Les échantillons ont été élaborés dans un environnement industriel. Les éléments d’alliage (Cr, Ni, Mo, Nb et V) ont été finement broyés et ajouté dans une louche préalablement chauffée. Deux traitements thermiques ont été appliqués, l’un à 1050°C et l’autre à 1100°C, suivis d’une trempe à l’eau. La caractérisation microstructurale a été effectuée en se basant sur la microscopie optique et électronique à balayage et la diffraction des rayons X. La dureté et le comportement tribologique ont été aussi utilisés pour caractériser ces aciers. Les résultats obtenus ont montré qu’à l’état brut de coulée, les éléments ajoutés ont favorisé la formation des carbures simples ou complexes inter et intragranulaires. A l’état traité, les microstructures des aciers considérés sont composées de martensite, d’austénite résiduelle et de précipités. L’ajout des éléments d’alliage et l’élévation de la température du traitement thermique ont conduit à une augmentation du taux de martensite. La formation des carbures secondaires et l’augmentation de la quantité de la martensite ont conduit à l’amélioration de la dureté et de la résistance à l’usure des aciers considérés. La haute dureté et le meilleur comportement à l’usure sont obtenus pour l’acier au manganèse contenant une faible teneur en carbone avec des additions de Cr+Mo+Nb.