Département de Métallurgie et Génie des Matériaux

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Amélioration de la résistance à l’usure par abrasion de l’alliage Ti6%Al par traitement de nitrocarburation
(2009) TALHI AMAR
Il est bien connu que les alliages intermétalliques Ti-Al ont des propriétés attractives, mais ils ont deux inconvénients principaux : à savoir une ductilité très limitée à la température ambiante et des propriétés de surfaces faibles à haute température. Ce travail vise l'amélioration les propriétés superficielles telles que la résistance à l’abrasive et la résistance à la corrosion des alliages à base de titane en utilisant les traitements thermochimiques. Le processus nitrocarburation de bain de sels a été réalisé dans un bain industriel à la température 580°C durant 1h jusqu’à 6h avec un pas de une heure. Le processus de nitrocarburation produit en extrême surface des couches d’oxydes de titane TiO2 et des couches nitrocarburées constituées de δ- TiN ou (Ti(C, N) ε-Ti2N ou Ti2(C, N). Nous avons observé dans les conditions isothermes, que le temps de diffusion à un grand effet sur la cinétique de croissance des couches. Toutes les phases formées en surface et en sous couches ont été identifiées par diffraction de rayon X et par la spectroscopie Raman. En outre, nous avons étudié en utilisant la profilométrie linéaire les paramètres de l’état de surface Ra et Ry ainsi que microscopie atomique de force (AFM) déterminant la morphologie de l’état de surface ainsi que la structure. Les valeurs de dureté des couches extérieures et de la zone de diffusion diminuent à partir du bord de l'échantillon jusqu’ au substrat. Le test de l'essai d'usure d'abrasion a été réalisé sous une charge de 5N, et avec une vitesse de rotation de 65 tours/min, où nous avons considéré la perte de masse en fonction du parcours de glissement. Les essais d'usure ont montré que les oxydes de titane mince (TiO2) et la couche carbonitrure (TiCN) sont responsables de la réduction de la perte d'usure comparativement au substrat Ti6%Al. Pour étudier le comportement à la corrosion de ces couches et du substrat; les couches formées ont été exposées dans un environnement agressive solution (3. 0 %NaCl). Les mécanismes d’usure et de corrosion des surfaces ont été étudiés par la microscopie optique et électronique à balayage
Amélioration des propriétés de surface d'un acier à outils de travail à chaud par des traitements thermiques et thermochimiques (Cémentation)
(2011) ATHMANI Moussa
Analyse in situ par radiographie X du développement de grains dendritiques dans un gradient de température
(2020) Hadjer SOLTANI
La technique de radiographie X avec le dispositif de laboratoire SFINX (Solidification Furnace with IN situ X-radiography) a été utilisée pour étudier in situ et en temps réel la formation des grains dendritiques dans un gradient de température durant la solidification dirigée de l’alliage Al-20%pdsCu affiné avec 0.1% pds Al-Ti-B. Les expériences effectuées durant cette thèse ont été faites pour trois configurations. La première configuration est la solidification horizontale, avec un impact limité de la gravité. Ces expériences ont permis d’étudier indépendamment les effets de la vitesse de solidification V et du gradient de température G sur la structure de grains. Les deux autres configurations sont la solidification verticale vers le haut (thermosolutalement stable) et vers le bas (thermosolutalement instable). La comparaison des expériences réalisées avec les mêmes paramètres de solidification mais dans les différentes configurations a permis de mettre en évidence des effets liés à la présence de la gravité sur les microstructures de solidification.
Analyse in situ par radiographie X du développement de grains dendritiques dans un gradient de température
(2020) Hadjer SOLTANI
Approche analytique du comportement viscoplastique et microstructural d'un acier microallié au Nb- Ti-V lors des essais de simulation à chaud
(2017) Berdjane Djamel
Caractérisation à la corrosion, à l’usure et à la biocompatibilité de biomatériaux en couches minces, élaborés par pulvérisation cathodique magnétron
(2022-06-02) BAHI Raid
Dans ce mémoire de thèse, des revêtements en multicouches, alternant des couches céramiques (TiN) sur couches métalliques (Ti), ont été déposés sur des substrats métalliques par le procédé de déposition physique en phase vapeur. Deux types de surfaces extérieures TiO2 et TiN seront testés à l’usure, à la corrosion et à la biocompatibilité en terme de bio réactivité in vitro dans un milieu biologique (solution de Hank), et anti bio adhésion bactérienne utilisant des souches de Staphylococcus Aureus et de Escherichia coli. La diffraction des rayons X (DRX), la microscopie électronique à balayage (MEB) couplée à un analyseur SDE (Spectroscopie par dispersion d’énergie) et la microscopie à force atomique, ont été les principaux outils d’investigation et de caractérisations microstructurales et physico-chimiques. Les résultats du comportement à la corrosion montrent une supériorité absolue de TiN sur TiO2 quel que soit le taux d’oxygène. De même que les surfaces en TiO2 présentent de faibles résistances à l’usure par frottement contre un os de bovin, comparées au spécimen ayant TiN comme surface extérieure. Dans les conditions utilisées dans le cadre de cette étude, il a été constaté que l’usure par abrasion à trois corps est le principal mécanisme d’usure mis en jeu dans tous les cas. Cependant, les tests de biocompatibilité indiquent une légère supériorité de TiO2 sur TiN. Les résultats montrent également que tous les spécimens présentent les potentialités requises pour une éventuelle utilisation en biomédical.
CARACTERISATION DE L’ACIER ETAME. ANALYSE DES DEFAUTS ET COMPORTEMENT VIS-A-VIS DE LA CORROSION
(2017) ALI KISSOUM
Les films déposés lors de l’électrodéposition de l’étain ont fait l’objet de nombreuses études (comportement vis à vis de la corrosion, caractérisation, qualité de la couche déposée,…). Les récents progrès concernant la mise au point de nuances d’aciers spéciaux pour la confection de boîtes embouties et embouties-repassées et l’amélioration des caractéristiques superficielles du fer-blanc vis-à-vis de l’adhérence des revêtements organiques et une meilleure résistance à la corrosion, prouvent que le produit a encore des possibilités de progrès. Les revêtements de fer-blanc confèrent à l’acier une protection contre la corrosion grâce à la formation d’une pile fer-étain conférant au substrat une résistance contre l’attaque de milieux agressifs. Les analyses par microscopie de la surface de l’acier étamé produit en ligne à SIDER EL HADJAR Annaba, nous ont permis de connaître la nature et la forme des défauts, la perturbation du film d’étain. Les analyses par spectroscopie à photoélectron X (XPS ou ESCA) ont permis de connaître la nature et la composition chimique des couches superficielles. L’analyse angulaire à haute résolution et quantitative a permis la proposition d’un modèle de couche et la détermination du film de l’épaisseur. L’utilisation des méthodes électrochimiques nous a permis de connaître la résistance de ce film d’étain et son comportement vis à vis de la corrosion dans différents milieux. Ces mesures électrochimiques ainsi que les tests au brouillard salin nous ont permis de vérifier l’état d’une mauvaise protection offerte par la couche d’étain
CARACTERISATION DE L’ACIER ETAME. ANALYSE DES DEFAUTS ET COMPORTEMENT VIS-A-VIS DE LA CORROSION
(2017) ALI KISSOUM
Les films déposés lors de l’électrodéposition de l’étain ont fait l’objet de nombreuses études (comportement vis à vis de la corrosion, caractérisation, qualité de la couche déposée,…). Les récents progrès concernant la mise au point de nuances d’aciers spéciaux pour la confection de boîtes embouties et embouties-repassées et l’amélioration des caractéristiques superficielles du fer-blanc vis-à-vis de l’adhérence des revêtements organiques et une meilleure résistance à la corrosion, prouvent que le produit a encore des possibilités de progrès. Les revêtements de fer-blanc confèrent à l’acier une protection contre la corrosion grâce à la formation d’une pile fer-étain conférant au substrat une résistance contre l’attaque de milieux agressifs. Les analyses par microscopie de la surface de l’acier étamé produit en ligne à SIDER EL HADJAR Annaba, nous ont permis de connaître la nature et la forme des défauts, la perturbation du film d’étain. Les analyses par spectroscopie à photoélectron X (XPS ou ESCA) ont permis de connaître la nature et la composition chimique des couches superficielles. L’analyse angulaire à haute résolution et quantitative a permis la proposition d’un modèle de couche et la détermination du film de l’épaisseur. L’utilisation des méthodes électrochimiques nous a permis de connaître la résistance de ce film d’étain et son comportement vis à vis de la corrosion dans différents milieux. Ces mesures électrochimiques ainsi que les tests au brouillard salin nous ont permis de vérifier l’état d’une mauvaise protection offerte par la couche d’étain.
CARACTERISATION DE L’ACIER ETAME. ANALYSE DES DEFAUTS ET COMPORTEMENT VIS-A-VIS DE LA CORROSION
(2017) ALI KISSOUM
Les films déposés lors de l’électrodéposition de l’étain ont fait l’objet de nombreuses études (comportement vis à vis de la corrosion, caractérisation, qualité de la couche déposée,…). Les récents progrès concernant la mise au point de nuances d’aciers spéciaux pour la confection de boîtes embouties et embouties-repassées et l’amélioration des caractéristiques superficielles du fer-blanc vis-à-vis de l’adhérence des revêtements organiques et une meilleure résistance à la corrosion, prouvent que le produit a encore des possibilités de progrès. Les revêtements de fer-blanc confèrent à l’acier une protection contre la corrosion grâce à la formation d’une pile fer-étain conférant au substrat une résistance contre l’attaque de milieux agressifs. Les analyses par microscopie de la surface de l’acier étamé produit en ligne à SIDER EL HADJAR Annaba, nous ont permis de connaître la nature et la forme des défauts, la perturbation du film d’étain. Les analyses par spectroscopie à photoélectron X (XPS ou ESCA) ont permis de connaître la nature et la composition chimique des couches superficielles. L’analyse angulaire à haute résolution et quantitative a permis la proposition d’un modèle de couche et la détermination du film de l’épaisseur. L’utilisation des méthodes électrochimiques nous a permis de connaître la résistance de ce film d’étain et son comportement vis à vis de la corrosion dans différents milieux. Ces mesures électrochimiques ainsi que les tests au brouillard salin nous ont permis de vérifier l’état d’une mauvaise protection offerte par la couche d’étain
Caractérisation des revêtements sol-gel à base de nanoparticules de ZnO/TiO2 sur support en acier inoxydable 304. Application à l’anticorrosion
(2021-10-07) BOUKERCHE Said
Les revêtements multicouches à base de nanoparticules de ZnO et de TiO2 sont déposés sur des substrats d'acier inoxydable 304 et sur verre transparent en utilisant la technique sol gel trempage- retrait, suivie d'un recuit à 450°C pendant 1h. L'analyse par diffraction des rayons X révèle des phases nanocristallines de ZnO et de TiO2 pour tous les films multicouches, à l'exception du revêtement 1ZnO/1TiO2 de nature amorphe. Les images par microscopie optique (MO) montrent la présence de quelques stries, des trous, des rayures et des microtraces ; par ailleurs, les revêtements obtenus présentent différentes couleurs, du gris au jaunâtre. Les observations au microscope électronique à balayage (MEB) indiquent que les films déposés sont lisses, uniformes, avec un faible niveau de fissures. La topographie de la surface analysée par microscopie à force atomique (AFM) confirme le caractère lisse des revêtements; la rugosité est très faible : 0,764-5,166 nm. L'analyse par spectroscopie UV visible indique que la bande interdite varie en fonction de la nature et de l'ordre des couches déposées; allant de la valeur 3,32 eV pour 1TiO2/1ZnO jusqu'à la valeur 3,68 eV pour 2TiO2/2ZnO. Des tests de corrosion ont été réalisés, notamment potentiostatiques (EIS) et potentiodynamiques (tracés de Tafel). La performance de protection contre la corrosion de l'acier inoxydable 304 (304 SS) a été évaluée dans une solution de NaCl à 3% en masse. Les résultats obtenus révèlent que le film mince multicouche 1TiO2/1ZnO présente une amélioration remarquable de la performance de protection contre la corrosion, atteignant une efficacité de protection très élevée de l’ordre de 98%. Ceci a été attribué à la double couche protectrice (TiO2-Tétragonal/ZnO-Hexagonal) empêchant la diffusion des ions corrosifs à travers la surface du substrat.
Caractérisation des surfaces du biomatériau 316l modifiées par brunissage
(2022) Attabi, Selma
L'acier inoxydable 316L, qui a fait l'objet de ce travail , est utilisé dans différents secteurs industriels pour la fabrication d'une large gamme de produits. Entre-autre, il est fortement conseillé pour la réalisation de prothèses totales de hanche, grâce à ses propriétés intrinsèques de biocompatibilité et de comportement à la corrosion. Toutefois, l'implant présente une résistance à l'usure insuffisante , ce qui limite sa fiabilité. Cet inconvénient contraint les patients implantés à des opérations de révision plus complexes et coûteuses; Pour palier ce problème, plusieurs solutions ont été expérimentées, parmi lesquelles le brunissage, un procédé mécanique de formage, appliqué dans l'étape de finition pour améliorer la rugosité et la microdureté de surface, et par conséquent, consolider la résistance à l'usure. Cette problématique est traitée dans ce travail, en se basant sur la méthode de surface de réponse permettant l'optimisation de le rugosité et de la microdureté. Les modèles utilisés sont confirmés par des tests de validation.
Caractérisation d’un matériau ductile et étude analytique et numérique de l’endommagement au cours d’un procédé de mise en forme
(Université Badji Mokhtar Annaba, 2025) LABOUBI, Salah
Le présent travail est basé sur la prédiction de la rupture sur un embouti produit dans une entreprise de véhicules. Dans ce contexte, un modèle élastoplastique-endommagement a été développé et implémenté dans ABAQUS Explicit en utilisant la subroutine VUMAT. Les propriétés élastoplastique du matériau utilisé ont été identifiées par des essais de traction monotone. Les paramètres associés au modèle d'endommagement ont été identifiés à partir des essais de traction cyclique. La simulation en traction a été réalisée et ses résultats sont comparés avec celle de l’expérimentale pour valider le modèle dans les cas de chargement uniaxial. La simulation numérique de l'essai d'emboutissage type Marciniak a été réalisée afin de prédire la CLF, qui a été comparée à celle de l'expérimentale, pour confirmer la fiabilité du modèle dans les cas de chargement multiaxial. La simulation de l'emboutie a été réalisée et ses résultats sont comparés avec l’expérimentale, qui montre un bon accord. Grâce à ces résultats, il est clair que ce modèle peut bien prédire l’initiation de l’endommagement ductile, suivre son évolution jusqu'à la rupture au cours du processus d’emboutissage.
Caractérisation Morphologique et Mécanique du Polyéthylène Semi Cristallin Extrudé
(2012) LABED Abdellatif
Les tubes en polyéthylène à haute densité, sont largement employés dans l’industrie pour la conduite des fluides, au travers de deux applications principales: Les canalisations de l'eau potable et du gaz naturel. Donc l’utilisation de ces tubes dépendent de l’application visée et aux exigences des divers constructeurs. Les propriétés dépendent fortement des conditions de mise en œuvre qui est l' extrusion pour notre thème, une technique de transformation continue des matières thermoplastiques utilisées pour fabriquer des produits finis ou semi finis et en particulier la calibration qui nous apparaît comme l’étape clé dans le développement de la structure du polyéthylène au cours du procédé. Cependant, la variation morphologique en fonction des conditions appliquées lors de la mise en œuvre est encore très mal comprise, ce qui ne permet pas d’améliorer les caractéristiques mécaniques des tubes de façon systématique. L’objectif de notre travail sera donc de caractériser ces polymères dus aux effets des paramètres de mise en forme sur la structure (cristallinité) des tubes et de faire une quantification par des méthodes prédéfinies d'avance, et nous essayons à la fin de faire un couplage entre la morphologie et les propriétés mécaniques de ces matériaux.
Caractérisation structurale et tribologique des systèmes Fe-C-X ; (X= WC ; Ni, …)
(2020) GRAIRIA Amina
Dans cette étude, des composites à matrice métallique à base de Fe renforcés par de particules de WC ont été synthétisés par un procédé de métallurgie des poudres (frittage en phase liquide) à l'hydrogène selon la composition de 85%Fe-5%Ni-10%WC. La température de frittage varie de 1100 à 1520 ° C avec un pas de 100°C afin d'étudier l'effet des températures de frittage sur la microstructure et les propriétés mécaniques de cet alliage. La microscopie optique (OM), la microscopie électronique à balayage (SEM) en combinaison avec la spectroscopie à rayons X à dispersion d'énergie (EDS) ont été utilisées pour examiner la microstructure et effectuer une microanalyse de composition. Afin d'identifier la nature des phases formées, une analyse par diffraction des rayons X avec un rayonnement de Cu Kα a été effectuée sur les échantillons. La densité des échantillons frittés a été mesurée selon le principe d’Archimède. Afin d’évaluer la résistance à l’usure de l’alliage élaboré, des mesures de dureté et d’usure par frottements (contre billes de WC et d'alumine) ont été effectuées. Les propriétés de résistance à l'usure vis-à-vis des billes de WC et d'alumine ont été comparées par des analyses MEB / EDS. Les propriétés de résistance à l'usure vis-à-vis des billes de WC et d'alumine ont été comparées par des analyses MEB / EDS. Les taux d'usure des éprouvettes ont été évalués par profilométrie optique. Après l’analyse des résultats nous avons constaté que la température optimale est de T= 1520 et ça du point de vu dureté, densité, porosité et microstructure L’analyse des pistes d’usure par MEB permet d’identifier deux principaux mécanismes lors de l’usure par glissement à sec, à savoir l’oxydation et l’abrasion. Les performances globales d’usure, obtenues en tenant compte de la perte de poids des substrats, indiquent une résistance moindre à l’Alumine par rapport au contact avec la balle de WC.
Caractérisation structurale et tribologique des systèmes Fe-C-X ; (X= WC ; Ni, …)
(2020) GRAIRIA Amina
Dans cette étude, des composites à matrice métallique à base de Fe renforcés par de particules de WC ont été synthétisés par un procédé de métallurgie des poudres (frittage en phase liquide) à l'hydrogène selon la composition de 85%Fe-5%Ni-10%WC. La température de frittage varie de 1100 à 1520 ° C avec un pas de 100°C afin d'étudier l'effet des températures de frittage sur la microstructure et les propriétés mécaniques de cet alliage. La microscopie optique (OM), la microscopie électronique à balayage (SEM) en combinaison avec la spectroscopie à rayons X à dispersion d'énergie (EDS) ont été utilisées pour examiner la microstructure et effectuer une microanalyse de composition. Afin d'identifier la nature des phases formées, une analyse par diffraction des rayons X avec un rayonnement de Cu Kα a été effectuée sur les échantillons. La densité des échantillons frittés a été mesurée selon le principe d’Archimède. Afin d’évaluer la résistance à l’usure de l’alliage élaboré, des mesures de dureté et d’usure par frottements (contre billes de WC et d'alumine) ont été effectuées. Les propriétés de résistance à l'usure vis-à-vis des billes de WC et d'alumine ont été comparées par des analyses MEB / EDS. Les propriétés de résistance à l'usure vis-à-vis des billes de WC et d'alumine ont été comparées par des analyses MEB / EDS. Les taux d'usure des éprouvettes ont été évalués par profilométrie optique. Après l’analyse des résultats nous avons constaté que la température optimale est de T= 1520 et ça du point de vu dureté, densité, porosité et microstructure L’analyse des pistes d’usure par MEB permet d’identifier deux principaux mécanismes lors de l’usure par glissement à sec, à savoir l’oxydation et l’abrasion. Les performances globales d’usure, obtenues en tenant compte de la perte de poids des substrats, indiquent une résistance moindre à l’Alumine par rapport au contact avec la balle de WC.
Cémentation, Nitruration des aciers faiblement alliés Amélioration des propriétés d’usure et de frottement
(2012) Youcef RERARI
L’objectif de ce travail est d’étudier l’influence des traitements thermochimiques (cémentation et nitruration) sur le comportement mécanique, tribologique et électrochimiques des aciers faiblement alliés. Dans cette étude, nous avons choisi de travailler avec l’acier utilisé pour la fabrication des galets des convoyeurs à bobine. Ce choix est justifié par le fait que cet acier a présenté un problème d’usure et d’endommagement. Les échantillons sont prélevés à partir des galets des convoyeurs à bobines au niveau du Laminoir à Chaud (LAC, ArcelorMittal Annaba). Les traitements thermochimiques employés dans ce travail sont réalisés au niveau du Complexe Moteurs Tracteur de Constantine avec des temps de séjour allant de 2h jusqu’à 6h. Dans un premier temps, des tests de microdureté, d’usure par abrasion ainsi qu’une caractérisation électrochimique ont été effectués. Après quoi, une analyse métallographique par microscopie optique, des essais de rugosité, ainsi qu’une analyse par diffraction des rayons X ont été utilisés pour mettre en évidence l’évolution des échantillons étudiés. Les résultats obtenus montrent que la nitruration en bain de sels permet d’améliorer sensiblement le comportement tribologique et électrochimique avec une augmentation de la dureté en surface du matériau étudié.
Comportement à la corrosion électrochimique de l'acier 32CrMoV13 nitruré par procédé plasma
(2008) BELAHSSEN OKBA
Dans le but d'améliorer les propriétés mécaniques et la résistance à la corrosion de la nuance d’acier 32CDV13 utilisée pour la fabrication de pièces mécaniques fortement sollicitées en fatigue utilisés en aéronautique et des outils de coupe et augmenter sa performance, un traitement de nitruration ionique a été réalisé. L'augmentation du pourcentage d'azote conduit à la formation d'une couche de combinaison, augmente d'une façon spectaculaire l'épaisseur de la couche de diffusion et améliore la résistance à la corrosion de la pièce traitée. Avec des techniques d’analyses traditionnelles telles que la microscopie optique, la microscopie électronique à balayage, la diffraction de rayons X et l' EDS, on a pu déterminer les propriétés mécaniques et métallographiques des couches nitrurées. Il a été observé, par la méthode électrochimique et celle de la masse perdue que les échantillons nitrurés dans les conditions optimales, présentent une bonne tenue à la corrosion.
Comportement à l’usure des fontes au chrome sous l’action des additions et des traitements thermiques
(Université Badji Mokhtar Annaba, 2024) TOUHAMI, Rim Chaima
Les fontes blanches à haute teneur en chrome sont des fontes contenants entre 11 et 30 % de Cr et 2 à 3,6 % de C, auxquels sont parfois ajoutés du molybdène, du manganèse, du cuivre, du titane, du niobium, du vanadium et du nickel comme éléments d'alliage supplémentaires. Ces fontes sont des matériaux résistants à l'usure utilisées dans une variété d'applications industriels, tels que domaines minier, sidérurgique, cimentier. Elles sont couramment utilisées dans les applications industrielles. Leurs structures constituées de carbures eutectiques du type M7C3 et d’une matrice austénitique ou martensitique sont à l’origine de ces propriétés à l’emploi. La présence de ces carbures alliés dans la microstructure permet un excellent comportement à l’usure. L’objectif de cette étude est l’étude de la modification structurale d’une fonte au chrome sous l’effet du manganèse, du niobium et du molybdène ainsi que l’influence des traitements thermiques telle que la trempe à différentes températures (930, 980 et 1030°C) suivie par un revenu à 250°C sur les propriétés mécaniques : la microdureté HV et l’usure par frottement (coefficient de frottement et trace des pistes d’usure) d’une fonte au chrome hypothétique qui contient 14% Cr et 2% C.
Comportement à l’usure et à la corrosion dans différents milieux, de systèmes ternaires des nitrures élaborés par pulvérisation cathodiques dual Magnétron
(2015) BOUZID Kheireddine
Le comportement à la corrosion et à l'usure des revêtements durs, utilisés pour la protection des outils d'usinage du bois, ont été étudiés dans ce travail. Les revêtements monocouches et multicouches ont été déposés par pulvérisation cathodique dual magnétron RF. Des tests tribologiques contre des billes en WC, et des tests électrochimiques dans une solution aqueuse de NaCl ont été effectués. Une première étude a été menée sur des revêtements en monocouches, binaire (CrN) et ternaires (CrMoN, CrZrN et CrVN). Il a été constaté que le meilleur comportement tribologique a été observé dans le cas du CrN. Ce dernier présente un COF et un taux d‟usure assez faible par rapport aux autres. Les tests électrochimiques effectués dans une solution à 0,3 wt % NaCl, indique que le ternaire CrZrN présente les meilleures performances anticorrosives. La mauvaise résistance à la corrosion a été observée dans le cas du CrMoN. Dans la seconde partie de ce travail, des systèmes de revêtements multicouches de type CrN/CrAlN et Cr/CrN/CrAlN ont été étudiés. Les couples tribologiques mis en contact, montrent des mécanismes d'usure différents. Les meilleurs comportements tribologiques face à deux partenaires statiques (Alumine et carbure de Tungstène), ont été enregistrés dans le cas du Cr/CrN/CrAlN. De la même manière, il a été constaté que les dépôts ayant une couche d‟accrochage (Cr) présentaient également les meilleures performances électrochimiques dans une solution aqueuse à 3wt.% NaCl.
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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