Recherches sur l'influence de la convection naturelle sur la morphologie interfaciale lors de la solidification dirigée d'alliages binaires PDF Download
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Author: Haïk Jamgotchian
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ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 221
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Author: Haïk Jamgotchian
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Languages : fr
Pages : 221
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Author: Redouane Boussaa
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Languages : fr
Pages : 0
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Author: Qiao Li
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Languages : fr
Pages : 133
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CETTE THESE EST CONSACREE AU PROBLEME DE LA FORMATION ET LA SELECTION DES RESEAUX CELLULAIRES EN SOLIDIFICATION DIRIGEE D'ALLIAGES BINAIRES MASSIFS. DES RESULTATS EXPERIMENTAUX SIGNIFICATIFS SONT APPORTES SUR TROIS ASPECTS ESSENTIELS DU PROBLEME. LE PREMIER CONCERNE L'INFLUENCE DES TRANSITOIRES INITIAUX SUR L'ETABLISSEMENT DE LA MICROSTRUCTURE INTERFACIALE. LES EXPERIENCES, REALISEES SUR DES ALLIAGES PB-TL EN UTILISANT DEUX PROCEDURES USUELLES MAIS DIFFERENTES, MONTRENT QU'EN MOYENNE UNE STRUCTURE PREFERENTIELLE EXISTE BEL ET BIEN. UN DEUXIEME ASPECT EST L'INFLUENCE DE LA CONVECTION SUR LES CARACTERISTIQUES DE LA MICROSTRUCTURE INTERFACIALE. UNE ETUDE COMPAREE DE MORPHOLOGIES CELLULAIRES ET DENDRITIQUES D'ALLIAGES AL-LI SOLIDIFIES SUR TERRE ET EN MICROGRAVITE A MIS EN EVIDENCE L'INFLUENCE DE LA CONVECTION NATURELLE SUR LA FORME MACROSCOPIQUE DU FRONT ET L'ESPACEMENT PRIMAIRE. LE TROISIEME POINT CONCERNE L'INFLUENCE DE L'ANISOTROPIE INTERFACIALE SUR LA FORMATION ET LA SELECTION DES RESEAUX DE CELLULES PARTIELLEMENT FACETTEES. UNE ANALYSE DETAILLEE DE LA TECHNIQUE DE MARQUAGES PELTIER EST D'ABORD EFFECTUEE. ENSUITE, EN UTILISANT CET OUTIL DE DIAGNOSTIC DURANT LA SOLIDIFICATION D'ALLIAGES BI-SB, L'EVOLUTION DE LA MICROSTRUCTURE INTERFACIALE, DE LA NAISSANCE DE L'INSTABILITE JUSQU'A UN ETAT CELLULAIRE BIEN DEVELOPPE, EST EXAMINEE. LES PHENOMENES, LIES A LA DYNAMIQUE DE FORMATION DU RESEAU CELLULAIRE, ONT AINSI ETE OBSERVES. L'ANALYSE DES PREMIERS STADES DE LA DESTABILISATION MONTRE L'EXISTENCE D'UNE DOUBLE PERIODICITE INITIALE DES PERTURBATIONS. D'AUTRE PART, NOUS AVONS OBSERVE LE PHENOMENE DE DERIVE DE CELLULES LE LONG DE L'INTERFACE DU A L'ANISOTROPIE DE LA CINETIQUE INTERFACIALE ET PREDIT PAR CORIELL ET SEKERKA
Author: Lakhdar Hachani
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Languages : fr
Pages : 0
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Ce travail se situé dans la perspective d'un contrôle de la structure de solidification des alliages métalliques sous l'effet de la convection naturelle et forcée afin d'améliorer à terme la maîtrise des microstructures de solidification grâce à un brassage électromagnétique efficace permettant d'avoir une homogénéisation du bain liquide qui par la suite peut améliorer la microstructure finale de l'alliage. La possibilité retenue dans ce travail est de réaliser ce brassage sans contact avec la solution liquide (alliage sous fusion) et sans pollution par d'autres éléments en utilisant un brassage par la force de Lorentz. L'objet de la thèse comporte une étude théorique à la fois expérimentale basée sur une installation expérimentale particulièrement documentée et instrumentée, développée au laboratoire SIMAP/EPM à Grenoble, nommée AFRODITE. Ce dispositif expérimental permet de fournir des données de quantitatives et qualitatives sur le processus de solidification des alliages métalliques. Ces données sont nécessaires à la contribution aux études menées sur la solidification des alliages métallique et enrichir la base des donnée des modèles numériques développés pour prédire les défauts liés à la solidification. L'alliage choisi dans notre travail est l'étain-plomb, vue sa basse température de fusion. Les expériences envisagées visent à étudier l'effet de deux modes de configuration dynamique sur la solidification de l'alliage Sn-Pb: la convection thermosolutale avec la variation de deux paramètres essentiels (la vitesse de refroidissement et la différence de température expérimentale) et la convection forcée par l'utilisation de plusieurs modes de brassage électromagnétique. Cette étude s'intéresse en particulier à la caractérisation des macrostructures et les défauts liés à la macroségrégation. L'originalité de l'étude vise à mesurer in situ les températures instantanées. Ceci nous a permis d'évaluer l'évolution du transfert thermique due à la convection naturelle/forcée, ainsi que leurs influence sur le processus de la solidification sous différents aspects. L'analyse post-mortem de l'alliage métallique, fournit la structure de solidification et la distribution des ségrégations à différentes échelles (mésoscopique et macroscopique).
Author: Cédric Weiss
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Languages : fr
Pages : 288
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La solidification est ici étudiée in situ en temps réel sur des alliages transparents massifs par observation optique directe et interférométrie. Diverses améliorations expérimentales ont été apportées au niveau du four pour contrôler la courbure d'interface ainsi qu'au niveau des méthodes de préparation des échantillons. Des protocoles d'analyse des images d'interférométrie ont été développés permettant de caractériser la pointe des dendrites (rayon de courbure, vitesse). Les effets de la courbure d'interface et de la convection dans la phase liquide ont été étudiés en croissance cellulaire et dendritique. Nous avons observé un phénomène d'advection des cellules, affecté par la convection dans le bain fondu. En régime dendritique, la microstructure est fortement affectée par la courbure (orientation, paramètres de forme). Enfin, un dispositif spécifiquement développé a permis une étude exploratoire du rôle de la fragmentation des dendrites dans la transition colonnaire – équiaxe.
Author: Christophe Le Marec
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Languages : fr
Pages : 189
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CETTE THESE CONCERNE L'ETUDE NUMERIQUE DE LA CONVECTION THERMOSOLUTALE LORS DE LA SOLIDIFICATION DIRIGEE D'UN ALLIAGE BINAIRE PB-30%TL EN CREUSET CYLINDRIQUE DANS LA CONFIGURATION BRIDGMAN VERTICAL AVEC TIRAGE VERS LE HAUT. NOUS AVONS DEVELOPPE PARALLELEMENT DEUX CODES POUR RESOUDRE LES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES INCOMPRESSIBLES ET INSTATIONNAIRES: LE PREMIER CONCERNE LE CAS CARTESIEN BIDIMENSIONNEL ET LE SECOND EST ECRIT EN COORDONNEES CYLINDRIQUES. UNE METHODE DE COLLOCATION FOURIER-TCHEBYCHEFF EST UTILISEE POUR LA RESOLUTION SPATIALE. DEUX SITUATIONS SONT ENVISAGEES: DANS LA PREMIERE, CONCERNANT LE CAS BIDIMENSIONNEL, NOUS ETUDIONS L'INFLUENCE DU CONFINEMENT LATERAL ET DU NOMBRE DE RAYLEIGH SOLUTAL SUR LA NATURE DE LA BIFURCATION CONVECTIVE, LES SEGREGATIONS RADIALE ET AXIALE ET LE REGIME INSTATIONNAIRE. L'EFFET DESTABILISANT D'UN GRADIENT THERMIQUE HORIZONTAL EST EGALEMENT CONSIDERE. DANS LA DEUXIEME CONFIGURATION, QUI SE RAPPORTE A L'EXPERIENCE, NOUS ETUDIONS L'INFLUENCE DES ECOULEMENTS SUR LA COMPOSITION DU CRISTAL. TROIS TYPES DE STRUCTURE CONVECTIVE, CORRESPONDANT AUX TROIS PREMIERES STRUCTURES TROUVEES PAR L'ANALYSE LINEAIRE DE STABILITE, ONT ETE DETERMINEES NUMERIQUEMENT. POUR UN PETIT RAPPORT DE FORME, NOUS ETUDIONS LA VARIATION DE LA MACROSEGREGATION RADIALE EN FONCTION DU NOMBRE DE RAYLEIGH SOLUTAL. POUR UN RAPPORT DE FORME PLUS GRAND, NOUS EFFECTUONS PLUSIEURS TESTS DE STABILITE POUR DES SOLUTIONS DE DEGRE DE SYMETRIE ELEVE. NOUS COMPARONS NOS RESULTATS AVEC CEUX DES EXPERIENCES ET UN ACCORD GENERAL EST DEGAGE
Author: Nathalie Noe͏̈l
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Languages : fr
Pages : 188
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A PARTIR D'OBSERVATIONS IN SITU ET EN TEMPS REEL, NOUS ETUDIONS LA CROISSANCE DIRIGEE D'ALLIAGES BINAIRES TRANSPARENTS MASSIFS, NOTAMMENT SUCCINONITRILE-ACETONE ET SUCCINONITRILE-EAU. NOUS PRESENTONS LA CONCEPTION ET LA REALISATION DU DISPOSITIF EXPERIMENTAL DE CROISSANCE ET D'OBSERVATION PAR DES METHODES OPTIQUES. DEUX METHODES SONT UTILISEES: L'OBSERVATION DIRECTE ET L'INTERFEROMETRIE. LES PHENOMENES A L'INTERFACE SONT VISUALISES PAR L'INTERMEDIAIRE D'UN SYSTEME DE TRAITEMENT D'IMAGES ET D'ENREGISTREMENT EN CONTINU SUR UN SUPPORT VIDEO. LES IMAGES EN FOND CLAIR OBTENUES PAR L'OBSERVATION DIRECTE PRESENTENT L'INTERFACE VUE PAR LE HAUT. DEUX METHODES NOUVELLES NOUS ONT PERMIS DE MESURER LE RAYON DE COURBURE AU SOMMET DES CELLULES DANS LES ECHANTILLONS MASSIFS. NOUS AVONS EGALEMENT CONCU UN DISPOSITIF DE LABORATOIRE MIEUX ADAPTE A CES EXPERIENCES, QUI EST UNE PREMIERE ETAPE VERS UN DISPOSITIF D'ETUDES EN MICROGRAVITE. SA REALISATION EST EFFECTUEE EN COLLABORATION AVEC LE CNES. EN SUIVANT LA DYNAMIQUE DU DEVELOPPEMENT DES INSTABILITES MORPHOLOGIQUES DANS LES PREMIERS STADES, L'ORIGINE DE NOMBREUX DEFAUTS DU RESEAU CELLULAIRE A ETE MISE EN EVIDENCE. NOUS AVONS EGALEMENT ETUDIE L'EVOLUTION DANS LE TEMPS DU RESEAU CELLULAIRE. UN INTERET PARTICULIER A ETE APPORTE A LA DYNAMIQUE DES JOINTS DE GRAINS ET A LEUR INTERACTION AVEC LES INSTABILITES CELLULAIRES. AU COURS DE CE TRAVAIL, NOUS AVONS EU LA CONFIRMATION DE L'EFFET PREDOMINANT SUR LA CROISSANCE DE LA CONVECTION SUR TERRE. NOTAMMENT, IL EXISTE UN EFFET DE COUPLAGE DE LA CONVECTION ET DES JOINTS DE GRAINS QUI JOUE SUR LA PROPAGATION DES INSTABILITES MORPHOLOGIQUES
Author: Yannick Marietti
Publisher:
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Languages : fr
Pages : 117
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NOUS ETUDIONS NUMERIQUEMENT LA SOLIDIFICATION DIRIGEE D'ALLIAGES BINAIRES DILUES. LES ALGORITHMES DEVELOPPES PERMETTENT DE SIMULER LA MORPHOLOGIE DE L'INTERFACE ET LA PLUPART DE SES INSTABILITES DANS DEUX SITUATIONS DIFFERENTES : LA SOLIDIFICATION D'ECHANTILLONS EN COUCHE MINCE, PRES DU SEUIL DE MULLINS ET SEKERKA, ET LA SOLIDIFICATION RAPIDE D'ECHANTILLONS TRIDIMENSIONNELS, SOUMIS A UN ECOULEMENT HYDRODYNAMIQUE, AU VOISINAGE DU SEUIL DE STABILITE ABSOLUE. LA SOLIDIFICATION EN COUCHE MINCE EST SIMULEE A L'AIDE D'UN ALGORITHME BIDIMENSIONNEL DE SUIVI D'INTERFACE. L'EQUATION DE LA DIFFUSION EST RESOLUE PAR UNE METHODE DE DIFFERENCES FINIES EXPLICITE. CE PROGRAMME NE FAIT APPEL A AUCUN PARAMETRE AJUSTABLE ET UTILISE DIRECTEMENT LES CONSTANTES PHYSIQUES DES MATERIAUX, CE QUI PERMET UNE COMPARAISON DIRECTE AVEC LES EXPERIENCES. IL REPRODUIT LA PLUPART DES INSTABILITES SECONDAIRES ET PREDIT DES HAUTEURS ET DES LARGEURS CELLULAIRES TRES PROCHES DE CELLES OBTENUES EXPERIMENTALEMENT. D'APRES NOS RESULTATS, C'EST LE CHAMP DE CONCENTRATION QUI DOMINE LA FORMATION DES MICROSTRUCTURES ET LEURS INSTABILITES. L'ANISOTROPIE OU LA FORME DES SOMMETS CELLULAIRES NE JOUENT QU'UN ROLE SECONDAIRE. POUR SIMULER LA SOLIDIFICATION RAPIDE, NOUS RESOLVONS UNE EQUATION D'AMPLITUDE FORTEMENT NON-LINEAIRE, QUI GOUVERNE LE MOUVEMENT DE L'INTERFACE. POUR CELA, NOUS UTILISONS DEUX METHODES COMPLEMENTAIRES. LA METHODE SPECTRALE, BASEE SUR LA TRANSFORMEE DE FOURIER, EST TRES PRECISE ET PERMET DE SIMULER LA SOLIDIFICATION ASSEZ LOIN DU SEUIL POUR OBSERVER DES MODES OSCILLANTS OU TURBULENTS. LA METHODE MIXTE, MOINS PRECISE MAIS PLUS RAPIDE, PERMET DE SIMULER DE GRANDS ECHANTILLONS. CETTE ETUDE MONTRE QUE L'ECOULEMENT A UN EFFET DESTABILISANT, MAIS QU'IL PEUT GRANDEMENT FACILITER LA MISE EN ORDRE D'UNE INTERFACE CELLULAIRE SI SA VALEUR EST CORRECTEMENT AJUSTEE PAR RAPPORT AUX AUTRES PARAMETRES DE CONTROLE.
Author: Marie-Danielle Dupouy
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ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 173
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Author: Hai͏̈k Jamgotchian
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ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 114
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PREPARATION PAR LA METHODE DE BRIDGMAN DE MONOCRISTAUX DE PB CONTENANT DU BI OU DU TL ET DE MONOCRISTAUX DE BI CONTENANT SB. ETUDE DE LA STABILITE MORPHOLOGIQUE DE L'INTERFACE LIQUIDE-SOLIDE PLAN EN FONCTION DE LA VITESSE DE CROISSANCE. L'ETUDE PAR MICROSONDE ELECTRONIQUE DE L'ALLIAGE PB-TL MET EN EVIDENCE DES EFFETS DE CONVECTION POUR DES VITESSES DE CROISSANCE FAIBLE. A PARTIR DE LA CONDITION DE STABILITE MARGINALE, ON DETERMINE LES PARAMETRES DE FORME D'UNE CELLULE QUAND LA CROISSANCE EST STATIONNAIRE
