Alliages de surface et revetements elabores sous faisceau laser par projection de poudre sur subtrat base aluminium PDF Download
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Author: Pierre Sallamand
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Author: Pierre Sallamand
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Author: PIERRE.. SALLAMAND
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Languages : fr
Pages : 229
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DEVANT LA NECESSITE CROISSANTE DE TRAITER LA SURFACE DES MATERIAUX, NOUS AVONS CHOISI D'ETUDIER LA TECHNIQUE D'ELABORATION D'ALLIAGES OU DE REVETEMENTS DE SURFACE PAR PROJECTION DE POUDRE ASSISTEE PAR FAISCEAU LASER CO2. CETTE METHODE PRESENTE L'AVANTAGE D'OBTENIR UN DEPOT DE COMPOSITION DETERMINEE ET EN UNE SEULE ETAPE. DANS CE BUT, NOUS AVONS DEVELOPPE UN SYSTEME D'INJECTION DE LA POUDRE COAXIAL AU FAISCEAU LASER, PERMETTANT LA REALISATION DE TRAITEMENTS MULTIDIRECTIONNELS. CETTE BUSE EST BASEE SUR LE PRINCIPE DE DEUX VORTEX INTERAGISSANT POUR QUE LE JET DE POUDRE, A LA SORTIE DE LA BUSE, SOIT SOUS FORME CYLINDRIQUE AVEC UNE REPARTITION DES GRAINS HOMOGENES DANS TOUT LE VOLUME. LE BON FONCTIONNEMENT DU SYSTEME EST LA PIERRE ANGULAIRE DE LA TECHNIQUE. NOUS AVONS ALORS PU ELABORER DES ALLIAGES DE SURFACE BASE AL-NI, DES REVETEMENTS COMPOSITES A MATRICE METALLIQUE (MATRICE: AL-NI; RENFORTS: CARBURE DE TITANE), AINSI QUE DES ALLIAGES QUASICRISTALLINS (AL-CU-FE) SUR DES SUBSTRATS BASE ALUMINIUM. LES CARACTERISATIONS MICROSTRUCTURALE ET MECANIQUE MONTRENT QUE LA MICROSTRUCTURE DES ALLIAGES ALNI EST CONSTITUE DE DENDRITES D'AL3NI ET AL3NI2, CONFERANT A L'ALLIAGE UNE DURETE POUVANT ATTEINDRE 600 HV ET UN MODULE D'ELASTICITE DE 130 GPA; L'AJOUT DE CARBURE DE TITANE ENTRAINE PEU DE CHANGEMENT DE MICROSTRUCTURE MAIS ELEVE LA DURETE MOYENNE VERS 800 HV ET LE MODULE A 180 GPA. LA CARACTERISATION TRIBOLOGIQUE DE CES DERNIERS, REVELE UN COMPORTEMENT DES PLUS INTERESSANT NOTAMMENT EN REGIME DE GLISSEMENT TOTAL. LES ALLIAGES QUASICRISTALLINS POSSEDENT UNE DURETE ELEVEE (700 HV), MAIS POSENT ENCORE QUELQUES PROBLEMES D'ELABORATION. NOUS AVONS MONTRE PAR NOS RESULTATS, QUE CETTE TECHNIQUE EST ADAPTEE POUR OBTENIR DES TRAITEMENTS DE SURFACE DE FORTES EPAISSEURS (1 MM) AVEC DE HAUTES PROPRIETES, PAR UN CHOIX APPROPRIE DU MATERIAU D'APPORT
Author: George A. Lampropoulos
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 1475792506
Category : Science
Languages : en
Pages : 894
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This book presents a current review ofphotonic technologies and their applications. The papers published in this book are extended versions of the papers presented at the Inter national Conference on Applications ofPhotonic Technology (ICAPT'96) held in Montreal, Canada, on July 29 to August 1, 1996. The theme of this event was "Closing the Gap Between Theory, Developments and Applications. " The term photonics covers both optics and optical engineering areas of growing sci entific and commercial importance throughout the world. It is estimated that photonic tech nology-related applications to increase exponentially over the next few years and will play a significant role in the global economy by reaching a quarter of a trillion of US dollars by the year 2000. The global interest and advancements of this technology are represented in this book, where leading scientists of twenty-two countries with advanced technology in photon ics present their latest results. The papers selected herein are grouped to address six distinct areas ofphotonic tech nology. The reader will find throughout the book a combination of invited and contributed papers which reflect the state of the art today and provide some insight about the future of this technology. The first two papers are invited. They discuss business aspects ofphotonic engineer ing. One examines if chip-to-chip interconnections by means of optical technology are a good economic choice, while the other discusses the photonic technology from entre preneurial viewpoint. Papers related to materials and considered for photonic applications, e. g.
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Category : Cinematography, High-speed
Languages : en
Pages : 1154
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Author: Laurent Dubourg
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Languages : fr
Pages : 242
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L'étude a été menée selon 2 axes : le développement du rechargement laser sur aluminium et l'amélioration des propriétés mécaniques des revêtements. L'originalité du travail a résidé dans la mise en œuvre de lasers Nd:YAG couplés avec une buse d'injection coaxiale et dans la pluralité des alliages étudiés (base Al avec addition de 1 ou 2 éléments : Cu, Co, Cr, Fe, Mo, Ni, Si et Sn, élaboration de matériaux composites avec renfort de carbures : WC, TiC ou SiC).En premier lieu, une technique d'alliage de surface par prédépôt a été utilisée sur un substrat d'aluminium 1050. Des alliages binaires ont ainsi été réalisés avec des teneurs en soluté de 0 à 50 wt.%. Selon l'élément et sa proportion, les matériaux présentent des microstructures variées (hypoeutectique, eutectique ou hypereutectique), un durcissement important (250-300 HV0,2) et une amélioration de la tenue à l'usure adhésive. La nanoindentation nous a permis d'analyser l'isotropie mécanique de ces alliages et d'appréhender leur comportement élastique et plastique (module d'élasticité, retour élastique et index plastique). En considérant l'ensemble de ces propriétés, les éléments les plus performants pour l'alliation de l'aluminium sous faisceau laser nous a semblé être le cuivre, le molybdène, le nickel et le silicium. Dans un deuxième temps, deux ensembles optique/tête d'injection ont été mis au point avec des lasers Nd:YAG de 2 et 4 kW pour l'opération de rechargement sur un substrat AS7G. Le travail a alors été poursuivi selon trois voies :L'élaboration d'alliages ternaires d'aluminium avec les éléments retenus précédemment (Cu, Mo, Ni, Si). Ces matériaux ont révélé un durcissement proche de 500 HV5 sans fissure et une meilleure résistance à l'usure adhésive que les alliages binaires.L'étude des déformations du substrat et des contraintes résiduelles au sein du revêtement.La fabrication de composites à matrice métallique avec renfort de carbures (WC, SiC et TiC). L'ajout de renforts et de silicium augmente la dureté globale du CMM et influence fortement le régime d'usure.
Author: Ahmed Hidouci
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Languages : fr
Pages : 160
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Cette étude consiste à caractériser dans un premier temps des revêtements métalliques simples (alliages base nickel, base cobalt et base fer), élaborés sur un substrat acier par projection de poudre sous faisceau laser. Nous avons par la suite étudié la faisabilité d'un dépôt de MoSi2 par la même technique. Nous avons d'abord réalisé des revêtements MoSi2 soit à partir d'un mélange de poudre Mo + Si soit directement à partir de poudre pré alliée MoSi2 sur substrat en acier ou en graphite. Nous avons tenté enfin d'améliorer les propriétés de ces revêtements (métalliques et intermétalliques) grâce à l'addition de particules actives, telles que la zircone, pour les dépôts à base de nickel et MoSi2 et de particules de carbure de tungstène pour les dépôts à base de nickel (Inconel 718). Les dépôts à base de nickel sont caractérisés par une structure austénitique, une dureté faible et une ductilité élevée. En revanche les bases cobalt sont durs et moins ductiles. Les dépôts à base de fer possèdent des structures austénitiques simples et des duretés modérées, néanmoins ils sont caractérisés par des forts durcissements lors d'une déformation plastique. Les dépôts de nickel renforcés par des particules de carbure de tungstène présentent quelques microfissures non débouchantes et un modules de Young de l'ordre de 375 GPa. Les dépôts MoSi2 ont une bonne adhérence avec le substrat acier, mais caractérisés par la présence d'un nombre important de fissures. Nous avons essayé de remédier à ce problème, par préchauffage du substrat acier à 450 °c pour réduire les gradients thermiques, par l'utilisation d'un substrat graphite en évitant la dilution du substrat et enfin par l'ajout de zircone non stabilisée pour former un matériau composite MoSi2 - Zr02 plus résistant à la fissuration. Mais toutes ces tentatives se sont montrées insuffisantes pour obtenir un matériau sain, exempt de fissure. L'emploi de la zircone montre cependant une réduction du phénomène de fissuration
Author: Annie Hugon
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Languages : fr
Pages : 219
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LES ALLIAGES DE SURFACE, ET EN PARTICULIER CEUX ELABORES SOUS FAISCEAU LASER, SONT DE BONS CANDIDATS POUR REMPLACER LES REVETEMENTS CLASSIQUES DANS LA LUTTE CONTRE L'USURE ET/OU LA CORROSION. DANS CE TRAVAIL, NOUS AVONS ELABORE ET CARACTERISE DE TELS ALLIAGES EN NOUS INTERESSANT PARTICULIEREMENT A CEUX CONTENANT DU NICKEL. LA PREMIERE SOLUTION ENVISAGEE A CONSISTE A IRRADIER DES DEPOTS DE NICKEL CHIMIQUE AUTOCATALYTIQUE NI-P SUR FER. LES ALLIAGES DE SURFACE OBTENUS PAR PASSAGE A L'ETAT LIQUIDE ET SOLIDIFICATION RAPIDE SONT CARACTERISES DU POINT DE VUE PHYSICOCHIMIQUE ET MICROSTRUCTURAL. CETTE CARACTERISATION PERMET DE DETERMINER LES CONDITIONS D'OBTENTION DES DIFFERENTS TYPES DE MICROSTRUCTURES ET DE CONSTRUIRE LES DIAGRAMMES DE MARCHE PRENANT EN COMPTE LES PARAMETRES D'IRRADIATION. DU POINT DE VUE DES PROPRIETES D'EMPLOI, NOUS AVONS MIS EN EVIDENCE L'INFLUENCE BENEFIQUE DU PHOSPHORE SUR LA DURETE SUPERFICIELLE ET MONTRE, PAR CONTRE, QUE LA RESISTANCE A LA CORROSION ETAIT PEU AFFECTEE PAR LE TRAITEMENT LASER. NOUS AVONS EGALEMENT MIS AU POINT UNE TECHNIQUE NOUVELLE D'ELABORATION D'ALLIAGES DE SURFACE METTANT EN UVRE LA DECOMPOSITION ASSISTEES PAR LASER DE PRECURSEURS (SELS METALLIQUES) SUIVIE DE L'ALLIAGE A L'ETAT LIQUIDE DES ELEMENTS NATIFS. PAR CETTE VOIE, NOUS AVONS OUVERT DES POSSIBILITES D'ELABORATION D'ALLIAGES FE-NI, FE-CR-NI, FE-CR-NI-MO
Author: AHMAD.. ISSA
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Languages : fr
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NOUS NOUS SOMMES INTERESSES A LA REALISATION D'ALLIAGES DE SURFACE, PAR IRRADIATION A L'AIDE D'UN LASER CO#2, D'ECHANTILLONS CONSTITUES: SOIT D'UN SUBSTRAT BASE ALUMINIUM, ET D'UN DEPOT DE 30 A 200 MICRONS DE NICKEL OU D'UN DEPOT D'ALLIAGE BASE COBALT; LE BUT EST L'AMELIORATION DES PROPRIETES MECANIQUES ET TRIBOLOGIQUES DE LA SURFACE, SOIT D'UN SUBSTRAT BASE CUIVRE ET D'UN DOUBLE DEPOT DE NICKEL (20-30 MICRONS) ET DE CHROME (1-5 MICRONS); DANS CE CAS LA FINALITE RECHERCHEE EST L'ACCROISSEMENT DES PROPRIETES MECANIQUES ET PHYSICOCHIMIQUES, C'EST-A-DIRE LA RESISTANCE A LA CORROSION. LE PRINCIPE ADOPTE CONSISTE A PORTER LA SURFACE DE L'ECHANTILLON AU-DELA DU POINT DE FUSION, POUR PROVOQUER L'INTERDIFFUSION, EN PHASE LIQUIDE, DES DIFFERENTS ELEMENTS CHIMIQUES EN PRESENCE. APRES UNE PHASE D'OPTIMISATION DES PARAMETRES EXPERIMENTAUX, DES ALLIAGES DE SURFACE SAINS ET HOMOGENES SONT OBTENUS, PUIS CARACTERISES; UNE CORRELATION EST ETABLIE ENTRE LA MICROSTRUCTURE ET LES PROPRIETES MECANIQUES OU PHYSICOCHIMIQUES. EN PARALLELE, NOUS AVONS DEVELOPPE UN MODELE DE TRANSFERT THERMIQUE DANS LES ECHANTILLONS BI-COUCHES. TROIS TYPES DE PARAMETRES ENTRENT EN JEU, LIES AU FAISCEAU LASER LUI-MEME, A L'INTERACTION LASER-MATERIAU ET MATERIAU PROPREMENT DIT (PROPRIETES THERMIQUES ET PHYSICOCHIMIQUES). UNE COMPARAISON AVEC LES RESULTATS EXPERIMENTAUX PERMET DE VALIDER CE MODELE, SEMI-QUANTITATIVEMENT
Author: GUO QIANG.. SONG
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Languages : fr
Pages : 183
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UN RECENSEMENT DES DIFFERENTES ETUDES REALISEES DANS LE DOMAINE DE L'ALLIAGE DE SURFACE PAR LASER, NOUS A TOUT D'ABORD PERMIS DE FAIRE LE LIEN ENTRE LES DIFFERENTES MICROSTRUCTURES RENCONTREES DANS LES ACIERS CONSTITUANT LES OUTILS DE COUPE ET LEURS PROPRIETES MECANIQUES, ENTRE LE CHOIX DES DIVERS MATERIAUX UTILISES EN MODIFICATION DE SURFACE ET LA NATURE DES LIAISONS CHIMIQUES ENTRE PARTICULES D'APPORT ET MATRICES. A LA SUITE DE CE TRAVAIL, NOUS AVONS REALISE, A L'AIDE D'UN LASER CO#2, DES ALLIAGES DE SURFACE EN INJECTANT TROIS TYPES DE POUDRES: DU CARBURE DE TUNGSTENE ENROBE DE NICKEL, DU CARBURE DE BORE, ET UN MELANGE DE CARBURE DE BORE ET DE ZIRCONE, DANS DEUX TYPES DE SUBSTRAT: ACIER RAPIDE M42 ET ACIER 35CD4. CHAQUE COUCHE TRAITEE PAR LASER A ETE CARACTERISEE PAR DES MESURES DE MICRODURETE, DE CONTRAINTES RESIDUELLES, DES OBSERVATIONS METALLOGRAPHIQUES REALISEES AU MICROSCOPE OPTIQUE ET AU MICROSCOPE ELECTRONIQUE AU BALAYAGE, DES ANALYSES DE PHASES PAR DIFFRACTION DE RAYONS X ET PAR SPECTROSCOPIE ELECTRONIQUE AUGER. TROIS SERIES D'ESSAIS ONT ETE EFFECTUEES: A. INJECTION DE CARBURE DE TUNGSTENE ET DE CARBURE DE BORE DANS L'ACIER RAPIDE M42 L'ACIER RAPIDE M42 REFONDU PAR LASER SANS INJECTION DE POUDRE ATTEINT UNE DURETE DE 1000 HV ; UNE INJECTION DE POUDRE DE CARBURE DE TUNGSTENE PERMET, A CONDITION DE MAINTENIR UN DEBIT DE POUDRE INFERIEUR A 3 G/MN, D'OBTENIR APRES REVENU UNE DURETE DE 1200 HV, DUE A LA PRESENCE DE MARTENSITE ET DE CARBURES DE TYPE M#2#3C#6 ET M#1#2C. L'INJECTION DE CARBURE DE BORE DONNE UNE MICROSTRUCTURE PLUS HETEROGENE OU L'ON RENCONTRE DES PHASES DE FER ET FER , DE BORURE DE FER FE#2#3B ET FE#3B, DE CARBURE M#6C ET DU CARBURE DE BORE NON DISSOUS: UN DEBIT DE 0.8 G/MN A PERMIS D'OBTENIR DES VALEURS DE DURETE COMPRISES ENTRE 1300 HV ET 1900 HV DANS LA ZONE FONDUE. B. INJECTION DE CARBURE DE BORE DANS L'ACIER 35CD4 L'ACIER 35CD4 REFONDU PAR LASER A UNE DURETE DE 800 HV DUE A LA MARTENSITE ET NE PRESENTE NI FISSURE NI POROSITE. L'INJECTION DE CARBURE DE BORE AVEC DEBIT DE POUDRE OPTIMISE PERMET L'OBTENTION D'UN CORDON NON POREUX ET SANS FISSURE A CONDITION DE PRECHAUFFER PREALABLEMENT: DANS CE CAS, LA DURETE VARIANT DE 1400 A 1800 HV EST DUE A UNE STRUCTURE TRES FINE ET HOMOGENE OU LE CARBURE DE BORE BIEN DISSOUS PERMET LA DIFFUSION DU BORE ET DU CARBONE AINSI QUE LA FORMATION DE BORURE DE FER FE#2B (1800 HV) ET D'EUTECTIQUES TRES FINS. L'ACIER 35CD4 TRAITE PAR LASER VOIT AINSI SES PROPRIETES DE SURFACE REJOINDRE CELLES DES ACIERS RAPIDES PLUS CHERS ET GENERALEMENT PLUS PERFORMANTS. C. INJECTION D'UN MELANGE B#4C ET ZIRCONE ZRO#2 DANS L'ACIER 35CD4 LE BUT DE CETTE INJECTION EST D'OPTIMISER LES CONDITIONS OPERATOIRES RENCONTREES AVEC LE B#4C SEUL EN UTILISANT DE LA ZIRCONE PERMETTANT DE SUPPRIMER L'ETAPE DE PRECHAUFFAGE INDISPENSABLE A LA DISPARITION DES FISSURES: EN EFFET ZRO#2 INTRODUIT DES CONTRAINTES EN COMPRESSION DANS LA ZONE FONDUE QUI PERMET DE REFERMER LES FISSURES. ZRO#2 SE TROUVE ALORS A L'ETAT DE PHASE TETRAGONALE INSTABLE A L'INTERIEUR DE LA ZONE FONDUE QUI PRESENTE UNE DURETE CONSTANTE DE 1400 HV SUR UNE PROFONDEUR DE 1.8 MM. DES ALLIAGES DE SURFACE REMARQUABLES PAR LEUR DURETE ET LEURS PROPRIETES MECANIQUES ONT AINSI ETE REALISES PAR INJECTION DE CARBURE DE BORE ET OXYDE DE ZIRCONIUM ; LEUR MICROSTRUCTURE, TRES REPRODUCTIBLE DANS LES CONDITIONS EXPERIMENTALES UTILISEES, NE PRESENTE NI FISSURE NI POROSITE. LEUR UTILISATION DEVRAIT PRESENTER UN INTERET ECONOMIQUE CERTAIN DANS LE DOMAINE INDUSTRIEL. MAIS SURTOUT, D'UN POINT DE VUE THEORIQUE, CETTE ETUDE NOUS A PERMIS D'ETABLIR LE ROLE STABILISANT JOUE PAR L'OXYDE DE ZIRCONIUM AU NIVEAU DE LA REPARTITION DES CONTRAINTES OCCASIONNEES PAR L'INTRODUCTION DE PARTICULES DURES DANS UN SUBSTRAT SOUS FAISCEAU LASER ET DE PRECISER AINSI LES DIFFERENTS MECANISMES QUI ENTRENT EN JEU LORS DE LA SOLIDIFICATION DE TELS ALLIAGES
Author: Adeniyi Yisau Fasasi
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Languages : fr
Pages : 165
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LE PROCEDE DE FUSION SOUS IRRADIATION LASER A ETE UTILISE EN VUE D'ELABORER DES ALLIAGES DE SURFACE PAR FUSION SIMULTANEE DES ELEMENTS (OU PHASES) PREDEPOSES ET DU SUBSTRAT; CES REVETEMENTS ONT POUR FINALITE LA LUTTE CONTRE LA CORROSION A HAUTE TEMPERATURE ET L'USURE. DES REVETEMENTS MONOPHASES, POLYPHASES ET COMPOSITES ONT ETE ELABORES PAR FUSION SIMULTANEE DES ESPECES PREDEPOSEES ET DU SUBSTRAT. PAR UN CHOIX JUDICIEUX DES ELEMENTS D'ADDITION ET UNE OPTIMISATION DES PARAMETRES EXPERIMENTAUX DU TRAITEMENT, LES PROPRIETES DE SURFACE DES MATERIAUX ELABORES ONT ETE LARGEMENT AMELIOREES. POUR ACCROITRE LA RESISTANCE A L'OXYDATION DES ALLIAGES BASE FER OU TITANE, DES ADDITIONS DE SILICIUM OU D'UN MELANGE D'ALUMINIUM ET DE SILICIUM ONT ETE CHOISIS ET PREDEPOSES A PARTIR D'UNE SUSPENSION ALCOOLIQUE. POUR AUGMENTER LA DURETE D'UN ACIER DOUX, DES ADDITIONS DE CARBURE DE TITANE SOUS FORME DE POUDRES SUBMICRONIQUES DILUEES DANS UN POLYMERE ONT ETE CHOISIES; CE CHOIX EST ORIGINAL PAR RAPPORT AUX TRAVAUX DEJA REALISES DANS CE DOMAINE. LES REVETEMENTS ELABORES SONT ADHERENTS, EXEMPTS DE FISSURES ET LEURS COMPOSITIONS ET MICROSTRUCTURES REPRODUCTIBLES. LA RESISTANCE A L'OXYDATION DES MATERIAUX ELABORES EST BIEN SUPERIEURE A CELLE DES SUBSTRATS. LES STRUCTURES ORIGINALES OBTENUES PAR ADDITION DE POUDRES SUBMICRONIQUES DE TIC A LA SURFACE D'UN ACIER DOUX ONT UNE DURETE ELEVEE. CES TRAVAUX MONTRENT QUE LES REVETEMENTS ELABORES PAR FUSION SOUS IRRADIATION LASER POURRAIENT CONCURRENCER LES ALLIAGES MASSIFS MAIS AUSSI LES REVETEMENTS TRADITIONNELS
