Etude des mécanismes de solidification de pièces minces en fonte à graphite sphéroïdal obtenues par unprocessus de solidification pas à pas PDF Download
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Author: Patrice Berthod
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : en
Pages : 267
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Book Description
The aim of the present work is to identify the solidification mechanisms occurring during the casting of spheroidal graphite cast iron thin pieces by a step by step process. After a first observation of the state of the surface and the microstructure of the obtained pieces, a macroscopic description of the formation of the first shell along the mould is proposed. This model has been confirmed by simulation on organics and detailed with the quantification of the first shell growth speed and the suggestion of a more precise description of the solidification mechanisms
Author: Patrice Berthod
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : en
Pages : 267
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Book Description
The aim of the present work is to identify the solidification mechanisms occurring during the casting of spheroidal graphite cast iron thin pieces by a step by step process. After a first observation of the state of the surface and the microstructure of the obtained pieces, a macroscopic description of the formation of the first shell along the mould is proposed. This model has been confirmed by simulation on organics and detailed with the quantification of the first shell growth speed and the suggestion of a more precise description of the solidification mechanisms
Author: Manuel de Jesús Castro Roman
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 242
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Book Description
La présente étude porte sur l'influence de la vitesse de refroidissement et du taux d'inoculation sur la structure de solidification des fontes à graphite sphéroïdal. Des modèles de simulation numérique de la solidification sont proposés. Des pièces comportant 5 cylindres de diamètres différents, instrumentés à l'aide de thermocouples, ont été coulées. Les courbes de refroidissement ont été dépouillées par analyse thermique directe et dérivée. La structure des cylindres a été caractérisée par analyse d'images : on a ainsi déterminé la densité surfacique de nodules, leur densité volumique, le taux de graphite et celui de cémentite. Des corrélations entre ces paramètres ont été établies et chiffrées, de même que des corrélations entre les caractéristiques des courbes de refroidissement et les paramètres structuraux des pièces. L'ensemble des corrélations expérimentales obtenues représente un moyen empirique pour décrire l'effet du taux d'inoculation et de la vitesse de refroidissement sur la structure de solidification des fontes. Les différents aspects de la simulation numérique et de la confrontation entre les résultats des calculs et les données expérimentales sont ensuite successivement abordés. La cinétique de solidification est décrite par un modèle qui comporte des lois de germination et de croissance des sphères eutectiques (nodule de graphite plus coquille d'austénite). On présente enfin un modèle amélioré qui considère le dépôt d'austénite hors des sphères eutectiques. La confrontation simulation-expérience montre que le type de modélisation examine permet de décrire l'effet de l'inoculation et de la vitesse de refroidissement sur la structure des pièces coulées. Cette approche peut aider à la rationalisation des connaissances empiriques que l'on a de ces phénomènes en fonderie
Author: Nabil Aichoun
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 238
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Book Description
LA PRESENTE ETUDE S'INSCRIT EN CONTINUITE DES TRAVAUX ANTERIEURS MENES SEPAREMENT PAR THERET ET ARNOULD. ELLE TEND A APPORTER UN COMPLEMENT D'INFORMATIONS VISANT A AMELIORER LES LOIS CINETIQUES REGISSANT LES DIFFERENTS MECANISMES MIS EN JEU LORS DE LA SOLIDIFICATION EUTECTIQUE DES FONTES A GRAPHITE SPHEROIDAL (G.S.). A PARTIR D'ECHANTILLONS DE FONTE G.S. OBTENUS PAR TREMPE EN COURS DE SOLIDIFICATION DIRIGEE, ON A PU ETUDIER L'EFFET DE LA VITESSE DE REFROIDISSEMENT SUR LES DIFFERENTES GRANDEURS QUI GOUVERNENT L'EVOLUTION DE LA STRUCTURE DURANT LA REACTION EUTECTIQUE. LA PRECISION ACCRUE DE NOS MESURES EXPERIMENTALES DUE A UNE NETTE MELIORATION DES CONDITIONS DE TREMPE A PERMIS DE SUIVRE, A TRAVERS L'EVOLUTION DU NOMBRE DE NODULES DE GRAPHITE, LA CINETIQUE D'APPARITION DES GERMES GRAPHITIQUES AU COURS DU REFROIDISSEMENT. SUR LA BASE DES OBSERVATIONS EXPERIMENTALES CONCERNANT LE MODE DE SOLIDIFICATION DES FONTES G.S. ET A LA LUMIERE DES NOUVEAUX RESULTATS OBTENUS DANS LE CADRE DE CETTE ETUDE, IL A ETE POSSIBLE DE PROPOSER UN MODELE DE SIMULATION DE LA SOLIDIFICATION EUTECTIQUE DES FONTES G.S. QUI REND BIEN COMPTE DE L'INFLUENCE DE LA VITESSE DE REFROIDISSEMENT SUR LE NOMBRE DE NODULES ET SUR LA CINETIQUE GLOBALE DE CRISTALLISATION. DANS CETTE APPROCHE LA GERMINATION ET LA CROISSANCE ONT LIEU CONJOINTEMENT. LA GERMINATION DE NOUVEAUX NODULES EST PRISE EN COMPTE A L'AIDE D'UNE LOI SEMBLABLE A CELLE CONSIDEREE PAR OLFIELD MAIS DANS LAQUELLE LE NOMBRE DE SITES DE NUCLEATION ACTIVES DURANT LE REFROIDISSEMENT EST PONDERE PAR LA FRACTION VOLUMIQUE DE LIQUIDE RESIDUEL. LES COURBES CALCULEES A L'AIDE DE CE MODELE ONT ETE COMPAREES AUX MESURES REALISEES SUR ECHANTILLONS TREMPES. LES RESULTATS EXPERIMENTAUX AINSI QUE LE MODELE THEORIQUE AVANCE CONFIRMENT L'IMPORTANCE DE LA VITESSE DE REFROIDISSEMENT SUR LE PALIER EUTECTIQUE, L'INTERVALLE DE REACTION EUTECTIQUE ET LE NOMBRE DE NODULES DE GRAPHITE EN FIN DE SOLIDI.
Author: AGRON.. KETA
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Languages : fr
Pages : 152
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Book Description
LE DEVELOPPEMENT DES MOYENS INFORMATIQUES ET DE MESURE PERMET DE PREVOIR LA PRESENCE DE MICROPOROSITE D'UNE PIECE A PARTIR D'UNE SIMULATION NUMERIQUE DU REMPLISSAGE ET DE LA SOLIDIFICATION. UN CRITERE EXPERIMENTAL, UTILISANT LES GRANDEURS THERMIQUES EST ETUDIE. CE CRITERE EST TESTE POUR UNE FONTE EUTECTIQUE A GRAPHITE SPHEROIDAL, COULEE EN SABLE RIGIDE (PEP-SET) ET POUR UN CERTAIN INTERVALLE DE MODULE DE REFROIDISSEMENT. APRES UNE ETUDE DE COMPORTEMENT DES DEFAUTS TYPE POROSITE, L'ANALYSE DU GRADIENT THERMIQUE, DE LA VITESSE DE REFROIDISSEMENT ET DU GRADIENT MODIFIE, LA ZONE DE RECHERCHE DU CRITERE EST DEFINIE. LE CRITERE EST TESTE AUX TEMPERATURES 1120, 1125, 1130, 1135 ET 1140C. LA METHODE CONSISTE A COMPARER LA GEOMETRIE DES ISOLIGNES DU GRADIENT CALCULE AVEC LA GEOMETRIE DE LA ZONE DE DEFAUTS ET CECI POUR DIFFERENTS TYPES DE PIECES. DE CETTE ANALYSE, NOUS EN AVONS DEDUIT LA VALEUR CRITIQUE DU CRITERE DE PREVISION DES DEFAUTS ET CERTAINES DE SES LIMITES
Author: Koenraad Theuwissen
Publisher:
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Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
Les fontes de fer sont des alliages eutectiques de fonderie dont la structure consiste en des précipités de graphite dans une matrice riche en fer. Les propriétés mécaniques de ces alliages peuvent être grandement modifiées en agissant sur la matrice et sur la forme des précipités de graphite. Industriellement, les formes de graphite les plus courantes sont lamellaire et sphéroïdal, et l'on passe de l'une à l'autre par un traitement de sphéroïdisation (ajout de 0,02-0,05% massique de cérium ou de magnésium). D'autres morphologies peuvent apparaître en fonction des conditions de refroidissement et de la composition chimique de la fonte liquide. De fait, de très nombreux éléments d'alliage ou à l'état de traces peuvent diminuer l'efficacité du traitement de sphéroïdisation et modifier la forme du graphite. L'objectif de cette étude a été double, d'une part caractériser la structure fine de différentes formes de graphite, d'autre part réaliser des expériences de laboratoire destinées à étudier l'effet de quelques éléments, O, Ce et Sb, sur la croissance du graphite primaire. Dans cette étude, différents types de graphite (sphéroïdal, lamellaire et morcelé) issus de fontes commerciales ont été étudiés par microscopie optique, microscopies électroniques à balayage et en transmission, et spectrométrie de masse des ions secondaires. Leur caractérisation a permis de mettre en évidence certaines similitudes à l'échelle nanométrique malgré les différences de morphologies à l'échelle micrométrique. Des expériences consistant à fondre du fer pur dans des creusets de graphite, avec ou sans ajout délibéré d'antimoine ou de cérium, ont été réalisées. Les échantillons ont été élaborés par chauffage soit sous air soit sous vide primaire, puis refroidis lentement et maintenus au dessus de la température eutectique afin de faire croître de gros précipités de graphite primaire, et enfin rapidement pour figer en une structure fine le liquide résiduel. Les différentes formes de graphite obtenues lors de ces expériences ont fait l'objet des mêmes analyses métallographiques que les fontes industrielles. L'antimoine a favorisé la formation de lamelles de graphite incurvées. Les courbures de ces lamelles ont lieu par des changements dans leur direction de croissance. Le cérium a produit du graphite sous forme de plaquettes courtes et épaisses dans les échantillons élaborés sous air et du graphite sphéroïdal ou explosé dans les échantillons élaborés sous vide. Ainsi, l'un des rôles de cet élément est de désoxyder la fonte, ce qui a été confirmé par l'observation de différents oxydes de cérium dans les échantillons. L'observation de morphologies de graphite particulières dans ces échantillons suggère que le rôle du cérium ne se limite pas à la désoxydation de la fonte et des mécanismes d'action de ces éléments ont été discutés. Les caractérisations microstructurales, et en particulier la microscopie électronique en transmission, montrent que le graphite peut s'adapter à différentes conditions de croissance et adopter diverses morphologies dans les fontes. Les résultats de ces travaux ont permis une meilleure compréhension de l'effet des éléments d'addition sur la croissance du graphite et un modèle de croissance permettant de décrire les observations a été proposé.
