Matériaux & Procédés
Le 22 novembre 2016, le projet After-ALM mené par l’IRT M2P prenait forme lors d’une première réunion regroupant les 27 partenaires investis.
La production de pièces de pignonnerie cémentées ou carbonitrurées se classe parmi les plus longues et les plus coûteuses voies de mise en service de composants mécaniques. Parmi les aciers utilisés, les nuances chargées en nickel sont largement répandues. Elles présentent l’inconvénient de subir des fluctuations de prix. Les travaux présentés ici se concentreront alors sur la substitution de nuances au nickel par des nuances économiquement plus attractives. Ce potentiel sera évalué en termes de caractéristiques métallurgiques, mécaniques et d’aptitude aux traitements thermochimiques. Une ouverture au développement d’aciers permettant l’application de traitements à haute température sera finalement abordée par la présentation de solutions métallurgiques développées par Ascometal capables de résister à des conditions sévères de traitement thermochimique.
Les aciers à très haute limite élastique sont connus pour leur sensibilité à la corrosion sous contrainte assistée par l’hydrogène. Une étude a mis en évidence la capacité de la sonde de Kelvin à balayage à étudier l’entrée de l’hydrogène en condition atmosphérique et la forte sensibilité des aciers à très haute limite élastique vis-à-vis de l’hydrogène. L’hydrogène peut être produit à la fois en condition de couplage galvanique avec le revêtement sacrificiel, mais également lors de la corrosion de l’acier avec accumulation de produits de corrosion.
Compte tenu des enjeux économiques, environnementaux et de sécurité, la tenue mécanique des pièces de structure reste un enjeu majeur. Malgré cela, dans de nombreux secteurs industriels sont relatés des problèmes de rupture différée notamment pour des éléments de fixation. Ces pièces en acier peuvent être sensibles aux phénomènes de fragilisation par l’hydrogène. La présente étude vise à identifier durant la phase de dégazage l’évolution des différents états d’hydrogène dans un acier martensitique trempé et d’évaluer leurs effets sur le comportement mécanique en traction simple.
L’analyse métallurgique est un outil précieux pour les sous-traitants de l’industrie du traitement thermique pour contrôler leur production et leur réponse au traitement sur différentes pièces. À travers différents exemples, nous présenterons des cas réels qui concernent des pièces traitées des domaines de la mécanique, l’automobile, les équipements, et l’aéronautique. Nous montrons qu’il existe une forte interdépendance entre le matériau et le traitement thermique, l’un étant lié à l’autre. Nous discuterons de certains types de traitement : trempe à cœur sous vide, cémentation gazeuse et sous vide, nitruration gazeuse et ionique, ainsi que brasage sous vide.
Centre de R&D, MetaFensch a travaillé sur l’élaboration de lingots à partir du recyclage de chutes en alliages de titane et sur la production de la poudre d’alliages de titane par atomisation sous gaz neutre d’une électrode tournante. Présentation des programmes Recytial et Titan.
Des essais normalisés sont utilisés pour caractériser les matériaux vis-à-vis de risques de fissuration. L’application de conditions « fit for purpose » (FFP) génère un grand nombre d’études et d’essai, permettant aux fournisseurs de matériaux de développer des nuances optimisées pour des domaines d’utilisation donnés.
Afin de donner des recommandations pour la maintenance des équipements sous pression, le SNCT élabore un ouvrage intitulé « CTM Maintenance_ESP ». Voici quelques règles données dans ce guide, spécifiques aux équipements sous pression sous environnement H2S humide.
Des matériaux de haute technologie ont été mis au point pas des ingénieurs pour les turboréacteurs aéronautiques. Dans ces machines la mécanique et la thermique interfèrent fortement. Les matériaux mis en œuvre ont fait l’objet d’études métallurgiques approfondies, en particulier pour caractériser les phases intéressantes pour le renforcement des alliages.
La fatigue thermique est l’une des principales causes d’endommagement des matrices de fonderie sous pression d’aluminium, due à la succession des cycles de chauffages et de refroidissements en surface. Pour cette application, les aciers les plus couramment utilisés sont le W1.2343 (Z38CDV5) et W1.2344 (Z38CDV5-1). Industeel a développé un acier, obtenu par un procédé de solidification bien spécifique combiné à une analyse chimique optimisée, qui permet d’atteindre des résultats très proches d’un acier refondu.