Traitement mécanique superficiel d'alliages d'aluminium par ondes de choc-laser PDF Download
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Author: Patrice Peyre
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Languages : fr
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Book Description
Le travail effectué a concerné l'étude du traitement par choc-laser d'alliages d'aluminium utilisés industriellement afin d'améliorer leurs performances en fatigue. Le choc-laser est un nouveau traitement de surface purement mécanique utilisant l'énergie thermique d'une lumière-laser pour la création d'un plasma superficiel à haute-pression, la détente du plasma créant un transfert d'impulsion mécanique (=ondes de choc) dans la cible et de la déformation plastique. Le laser solide Verre dopé Néodyme (=1,06 m) du LALP a permis de générer des pressions d'impact comprises entre 0 et 3 GPa pour un mode de confinement du plasma par de l'eau ; ce qui autorise le traitement de tous les alliages d’aluminium connus par dépassement des limites d'élasticité sous choc (= d'Hugoniot) des alliages. Nous avons en premier lieu analysé expérimentalement la propagation des ondes de choc dans les alliages d’aluminium étudiés (AS7GO3, AS12UNG, 7075) et comparé les résultats obtenus (limites d'Hugoniot, profondeurs plastifiées) avec un code de simulation numérique. Les effets mécaniques induits par le traitement ont été analysés à travers : les champs de contraintes résiduelles (surface et profondeur), les enfoncements résiduels, le microdurcissement des surfaces... Les mesures de contraintes résiduelles nous ont permis de définir des conditions de flux propres à chaque alliage afin de traiter des éprouvettes de fatigue entaillées simulant des concentrations de contrainte réelles. Les résultats de fatigue font état de gains de +20 à +35 % sur la limite d'endurance en flexion 3 points à R=0,1 des éprouvettes. Ces gains sont associés à une augmentation de la phase d'amorçage des fissures (détection électrique de l'amorçage). Comparativement, un grenaillage de précontrainte a donné de moins bons résultats en fatigue sur 7075 en raison principalement de l'état de surface et des faibles profondeurs plastifiées.
Author: Patrice Peyre
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Languages : fr
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Book Description
Le travail effectué a concerné l'étude du traitement par choc-laser d'alliages d'aluminium utilisés industriellement afin d'améliorer leurs performances en fatigue. Le choc-laser est un nouveau traitement de surface purement mécanique utilisant l'énergie thermique d'une lumière-laser pour la création d'un plasma superficiel à haute-pression, la détente du plasma créant un transfert d'impulsion mécanique (=ondes de choc) dans la cible et de la déformation plastique. Le laser solide Verre dopé Néodyme (=1,06 m) du LALP a permis de générer des pressions d'impact comprises entre 0 et 3 GPa pour un mode de confinement du plasma par de l'eau ; ce qui autorise le traitement de tous les alliages d’aluminium connus par dépassement des limites d'élasticité sous choc (= d'Hugoniot) des alliages. Nous avons en premier lieu analysé expérimentalement la propagation des ondes de choc dans les alliages d’aluminium étudiés (AS7GO3, AS12UNG, 7075) et comparé les résultats obtenus (limites d'Hugoniot, profondeurs plastifiées) avec un code de simulation numérique. Les effets mécaniques induits par le traitement ont été analysés à travers : les champs de contraintes résiduelles (surface et profondeur), les enfoncements résiduels, le microdurcissement des surfaces... Les mesures de contraintes résiduelles nous ont permis de définir des conditions de flux propres à chaque alliage afin de traiter des éprouvettes de fatigue entaillées simulant des concentrations de contrainte réelles. Les résultats de fatigue font état de gains de +20 à +35 % sur la limite d'endurance en flexion 3 points à R=0,1 des éprouvettes. Ces gains sont associés à une augmentation de la phase d'amorçage des fissures (détection électrique de l'amorçage). Comparativement, un grenaillage de précontrainte a donné de moins bons résultats en fatigue sur 7075 en raison principalement de l'état de surface et des faibles profondeurs plastifiées.
Author: T. S. Sudarshan
Publisher: CRC Press
ISBN: 9780901716699
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 1000
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Book Description
As in past years, the emphasis of the September 1994 conference was primarily on the applications of surface modification technologies, their relevance to manufacturing and the characterization of surfaces. The papers cover a wide spectrum of topics and represent the diverse nature of the field and
Author: Sabine Denis
Publisher:
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Category : Science
Languages : en
Pages : 744
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The field of Residual Stresses is surprisingly large, and also highly interdisciplinary in nature, both with regard to its applications and to its scientific and technological fundamentals. The present papers have been grouped into 5 chapters.
Author: ERIC.. SICARD
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 212
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Book Description
DE MANIERE A ALLEGER LES MOTEURS, IL FAUT POUVOIR REMPLACER DES PIECES EN ACIER OU EN FONTE PAR DES MATERIAUX PLUS LEGERS COMME DES CERAMIQUES, DES ALLIAGES D'ALUMINIUM OU DE TITANE. PARCE QU'ILS SONT BEAUCOUP MOINS CHERS QUE LE TITANE ET DEJA TRES REPANDUS, LES ALLIAGES D'ALUMINIUM SONT DES CANDIDATS PROMETTEURS A CONDITION D'AMELIORER LEUR COMPORTEMENT LORSQU'ILS SONT SOUMIS A DES FROTTEMENTS. CETTE ETUDE EST CONSACREE AU DURCISSEMENT DE LA SURFACE D'UN ALLIAGE D'ALUMINIUM (ALSI7MG0.3) PAR UN PROCEDE DE NITRURATION PAR PLASMA PRODUIT PAR LASER. CE PROCEDE PRECEDEMMENT ETUDIE DANS NOTRE LABORATOIRE (GREMI) POUR LA NITRURATION DE TITANE CONSISTE A IRRADIER UN MATERIAU PLACE SOUS UNE ATMOSPHERE D'AZOTE AVEC UN LASER UV A EXCIMERE PULSE. AU COURS DE L'INTERACTION, LA SURFACE EST CHAUFFEE, FONDUE, PUIS EVAPOREE, UN PLASMA SE DEVELOPPE ET RESTE CONFINE A LA SURFACE DU MATERIAU. L'ACTION CONJOINTE DU PLASMA ET DU CHAUFFAGE DE LA SURFACE PERMET LA DIFFUSION D'AZOTE DANS LE MATERIAU ET LA FORMATION DU NITRURE D'ALUMINIUM. L'ELABORATION ET L'ANALYSE DES CIBLES D'ALLIAGES NITRUREES PAR PLASMA PRODUIT PAR LASER ONT PERMIS DE DECRIRE LA STRUCTURE DE LA COUCHE FORMEE ET L'EFFET DE DIFFERENTS PARAMETRES SUR LE TRAITEMENT (LONGUEUR D'ONDE DU LASER, FLUENCE, EFFET DE LA REPETITION DES IMPULSIONS, DU RECOUVREMENT DES IMPACTS ET EFFET DE LA PRESENCE D'OXYGENE). EN COMPLETANT CES RESULTATS AVEC DES ANALYSES TRIBOLOGIQUES IL A ETE POSSIBLE DE DEFINIR LES MEILLEURES CONDITIONS DE TRAITEMENT EN VUE D'APPLICATIONS DE RESISTANCES AU FROTTEMENTS. L'ETUDE THEORIQUE DES MECANISMES D'INTERACTION D'UN LASER AVEC UNE SURFACE METALLIQUE A PERMIS DE CALCULER L'EVOLUTION DE LA TEMPERATURE DU MATERIAU EN SURFACE ET EN PROFONDEUR AU COURS DE L'IRRADIATION PUIS SON REFROIDISSEMENT. CECI A PERMIS D'EXPLIQUER LES DIFFERENCES OBSERVEES EXPERIMENTALEMENT SUIVANT LA LONGUEUR D'ONDE LASER UTILISEE. PAR AILLEURS, UNE ETUDE DES MECANISMES DE FORMATION DU PLASMA ET L'ANALYSE SPECTROSCOPIQUE DE SA COMPOSITION ONT PERMIS DE DEFINIR LE ROLE ET L'IMPORTANCE DU PLASMA POUR LA NITRURATION D'ALLIAGES D'ALUMINIUM PAR PLASMA PRODUIT PAR LASER. CE TRAVAIL A ETE EFFECTUE EN COLLABORATION AVEC LA SOCIETE PSA PEUGEOT-CITROEN ET FINANCE PAR LA REGION CENTRE.
Author:
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Category : Environmental engineering
Languages : en
Pages : 522
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Author: Hongbin Song
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 176
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L’objectif de cette étude est d’analyser le gradient des contraintes résiduelles induites par le traitement de choc laser (CL) sur 2 alliages d’aluminium (6056-T4 et 2050-T8) par la diffraction des rayons X (DRX) et par modélisation numérique en éléments finis, en portant une attention particulière à l’extrême surface du matériau. Pour étudier le gradient des contraintes résiduelles (CR) à l’extrême surface (moins de 10 μm), deux méthodes d’analyse par DRX en faible incidence (sin2ψ* et multi-réflexions) ont été adaptées et appliquées. Les deux méthodes ont été testées avec succès et ont permis pour la premières fois, d’accéder aux états mécaniques proches de la surface après CL. Un modèle de simulation numérique en 3D de l’état mécanique induit par choc-laser a également été développé au cours de cette étude. L’utilisation de chargements P=f(t) valides et de conditions aux limites réalistes (élément infinis en bord de massif) a permis d’estimer les déformations et les contraintes résiduelles introduites par un ou par plusieurs impacts laser. Différentes améliorations ont pu être apportées au modèle, comme la prise en compte de comportements distincts pour les couches superficielles, et le matériau à cœur. Le modèle a été appliqué à différentes conditions expérimentales (taux de recouvrement, diamètre d’impact et pression variables) et a pu être confronté avec succès en expérience, que ce soit pour la simulation de mono-impact laser ou pour la simulation de multi-impacts. L’approche numérique nous a également permis d’évaluer l’hétérogénéité de la distribution de contraintes résiduelles en surface du matériau.
Author: Benoît Poncelin
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Languages : fr
Pages : 108
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CE TRAVAIL A CONSISTE A UTILISER LE TRAITEMENT LASER POUR AMELIORER LES PROPRIETES MECANIQUES SUPERFICIELLES DE L'ALLIAGE A MEMOIRE DE FORME NITI. NOUS AVONS PROCEDE A DES TIRS LASER EN MODE CONFINE SUR DES ECHANTILLONS PREALABLEMENT RECOUVERT D'UN REVETEMENT THERMO-ABSORBANT POUR OBTENIR UNE SOLLICITATION IMPORTANTE ET ESSENTIELLEMENT MECANIQUE. L'ETUDE DU COMPORTEMENT SOUS CHOC DU NITI MASSIF A PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE UN AMORTISSEMENT ELEVE DE L'ONDE DE CHOC DANS LES PREMIERES DIZAINES DE MICROMETRES DE SA PROPAGATION. LES PRESSIONS ATTEINTES N'ETANT PAS SUFFISANTES POUR DEFORMER PLASTIQUEMENT LE MATERIAU, NOUS AVONS MONTRE INDIRECTEMENT QUE CETTE ATTENUATION ETAIT DUE A UN CHANGEMENT DE PHASE AUSTENITE-MARTENSITE PLUTOT QU'A UN COMPORTEMENT ELASTOPLASTIQUE DE L'ALLIAGE NITI. CETTE MARTENSITE INDUITE SOUS CONTRAINTE, CONTRAIREMENT A LA MARTENSITE THERMIQUE, PERMET D'ACCROITRE LA DURETE DU MATERIAU DANS LA ZONE TRAITEE. L'AMELIORATION DE LA RESISTANCE A L'USURE SEMBLE, QUANT A ELLE, DUE A UN EFFET THERMIQUE DU CHOC LASER. LES PREMIERS ESSAIS DE DENSIFICATION PAR ONDES DE CHOC DE POUDRES DE NICKEL ET DE TITANE MONTRENT LES LIMITES DE CETTE TECHNIQUE DANS LE CAS D'UN FRITTE POLYPHASE RELATIVEMENT PEU DEFORMABLE. LA PRESENCE D'UNE POROSITE RESIDUELLE IMPORTANTE DANS LA ZONE IMPACTEE NE PERMET D'OBTENIR QU'UNE FAIBLE AUGMENTATION DES PROPRIETES MECANIQUES LOCALES
Author:
Publisher: Ed. Techniques Ingénieur
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 16
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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: SOPHIE.. JOBEZ-BONNET
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Category :
Languages : fr
Pages : 16
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ELABORATION D'ALLIAGES DE SURFACE PAR REFUSION SUPERFICIELLE A L'AIDE D'UN LASER CO::(2) DE FORTE PUISSANCE ET D'AJOUT DE NICKEL. IDENTIFICATION DES DENDRITES DE TYPE AL::(3)NI ET AL::(3)NI::(2) PAR MEB, MEBT, RX. ETUDES THEORIQUE ET EXPERIMENTALE. INTERACTION LASER-MATIERE
