Matériaux & Procédés
La caractérisation mécanique par indentation d’une couche modifiée par diffusion nécessite une étude dans une section droite qui s’obtient après découpe et polissage de la pièce. Cette étude est souvent longue et fastidieuse et détruit l’échantillon. C’est pourquoi, l’objectif est d’analyser la zone décarburée à partir de mesures en indentation prises perpendiculairement à la surface modifiée. Pour cela, un modèle est proposé permettant de reconstruire le profil de dureté à condition qu’il soit mathématiquement représenté par une loi exponentielle simple. Ce modèle est également basé sur l’expansion sous forme hémisphérique de la zone de déformation plastique générée sous l’indenteur. Un critère est ainsi défini pour estimer la profondeur totale de décarburation à partir de l’indentation normale à la surface. Les validations du modèle de dureté et du critère de décarburation sont obtenues sur un acier décarburé dans quatre situations visant des teneurs superficielles en carbone comprises entre 0,1 et 0,4 % pour une teneur initiale de 0,54 %.
La corrélation d’un essai de dureté à un autre essai de dureté est affectée par les propriétés du matériau, qui peuvent changer indépendamment de la dureté. D’où l’idée de tables de correspondance par familles les plus homogènes possible.
Aujourd’hui, les entreprises du secteur mécanique ont besoin d’utiliser les matériaux au maximum de leurs caractéristiques mécaniques, tout en minimisant les coûts de production et d’exploitation. La maîtrise des contraintes résiduelles constitue un enjeu décisif pour les industriels. Celles-ci doivent être déterminées et maîtrisées non seulement au cours de la fabrication des produits pour optimiser les procédés, mais aussi dès le stade de la conception afin de garantir une bonne stabilité dimensionnelle en cours de fabrication.
Les traitements thermiques dits d’adoucissement doivent conférer aux aciers des caractéristiques de résistance mécanique faibles pour faciliter leur mise en œuvre. Rappel des différentes méthodes.
Sur les ensembles de freinage de trains passagers et de trains fret, de nombreux paliers lisses sont utilisés sur les tringleries permettant d’actionner les systèmes de freinage. Ces articulations sont soumises à des conditions de fonctionnement extrêmement sévères : charges statiques élevées, abrasion, corrosion, vibrations… qui engendrent des problèmes fonctionnels importants tels que des pertes d’efficacité du freinage et des besoins de maintenance importants. Afin de répondre à cette problématique, nous avons étudié la conception d’une nouvelle articulation de frottement (axe + bague) basée sur l’association d’un traitement de surface duplex et d’une topographie de surface spécifique.
Après avoir proposé quelques rappels et retracé les principes de l’austénitisation, ce chapitre aborde logiquement les aspects métallurgiques du refroidissement après cette opération de chauffage.
Pièces d’usure et de sécurité, les roues de chemin de fer doivent supporter des sollicitations importantes en service, en termes de charge et de vitesse. Pour cela, le dimensionnement métallurgique joue un rôle tout aussi important que le dimensionnement mécanique. Les roues sont réalisées en acier au carbone. Point clé du processus de fabrication, le traitement thermique, associé à la chimie du métal, permet d’obtenir les caractéristiques mécaniques et la structure métallurgique requises par le service. Ce traitement thermique est composé d’une trempe à l’eau par aspersion de la jante suivie d’un revenu. Le traitement réalisé en continu dans une installation automatique est optimisé au niveau thermique afin d’optimiser la consommation en énergie et le temps de cycle du produit. Une optimisation des éléments résiduels et des paramètres de traitement thermique permet de répondre à propriétés souvent antagonistes comme une dureté élevée pour la résistance à l’usure et une bonne ténacité pour une résistance à la fissuration brutale.
Pour limiter les déformations, ECM préconise de réaliser les opérations de trempe gaz par paliers, tirant ainsi parti de la souplesse du procédé. Des recettes établies au plus près des courbes de refroidissement continu des aciers apportent d’importants bénéfices en termes de qualité. Des tests sur pièces fortement sujettes à déformation le confirment.
La prévention des risques chimiques, en particulier les risques pour la santé en milieu de travail, passe par une connaissance suffisante des propriétés et des utilisations des substances et par une approche cohérente et systématique d’évaluation des risques de ces substances. C’est principalement pour répondre à cet objectif que la Commission européenne a proposé en octobre 2003 un nouveau dispositif réglementaire, baptisé Reach.
L’entrée en vigueur de la directive Machines « nouvelle version » est fixée au 29 décembre 2009, et cela sans période transitoire. Cet article n’a pas pour vocation de commenter chacune des modifications, mais plutôt de donner quelques pistes de réflexions sur les points essentiels.