Présentation des projets pratique et théorique #1 SYS862b – Mohammad Jahazi Matériaux à haute résistance mécanique et leurs procédés de fabrication Présentation des projets pratique et théorique #1

Présentation du groupe 4 Oussama Ben Tanfous Axel Diverrez Nathan Harris SYS862b – Mohammad Jahazi 03/12/2014

Projet pratique Objectifs : Identifier : Le matériau La microstructure Les propriétés La méthode de fabrication Les applications SYS862b – Mohammad Jahazi 03/12/2014

Plan de la présentation Identification du matériau Tests préliminaires Composition chimique et microstructure Méthode de fabrication Propriétés et applications Conclusion SYS862b – Mohammad Jahazi 03/12/2014

Identification du matériau – Tests préliminaires Aspects macroscopiques Masse volumique Deux méthodes de mesure : Approximative -> 5100 kg/m3 Précise -> 8120 kg/m3 Forme complexe -> aube de turbine ? -> alliage de nickel ? SYS862b – Mohammad Jahazi 03/12/2014

Identification du matériau – Tests préliminaires Tests de dureté Aimantation Deux échantillons : dureté HRA : 64,4 dureté Vickers : 283,6 Matériau non ferro-magnétique SYS862b – Mohammad Jahazi 03/12/2014

Identification du matériau – Composition chimique et microstructure Analyse XRF (X-Ray Fluorescence) Ni : 75.3%, Cr : 11%, Mo : 4,5%, No : 2%, Ti : 0.6%, Cu : 0.3% … Pas d’aluminium détecté Profondeur d’analyse faible Eléments légers moins évidents à détecter SYS862b – Mohammad Jahazi 03/12/2014

Identification du matériau – Composition chimique et microstructure Microscope optique Préparation de l’échantillon Enrobage Polissage Attaques chimiques : Kalling Electrochimique (Acide Oxalique) SYS862b – Mohammad Jahazi 03/12/2014

Identification du matériau – Composition chimique et microstructure Microscope optique Observations – Attaque Kalling Grossissement x 50 Taille des grains : environ 1mm Défauts de surface : type Freckles Comparaison de l’échantillon (photo du haut) avec une aube de turbine en Inconel 713 (photo du bas) SYS862b – Mohammad Jahazi 03/12/2014

Identification du matériau – Composition chimique et microstructure Microscope Electronique à Balayage (MEB) SYS862b – Mohammad Jahazi 03/12/2014

Identification du matériau – Composition chimique et microstructure Microscope Electronique à Balayage (MEB) Composition chimique locale : Ni : 73,1 % Al : 12,7 % Cr : 10,6 % Mo : 3,0 % Ti : 0,6 % SYS862b – Mohammad Jahazi 03/12/2014

Identification du matériau – Composition chimique et microstructure Microscope Electronique à Balayage (MEB) Microstructure Attaque électrochimique préalable Précipités γ' : d’environ 1 micromètre cohérents dans la matrice γ’ répartis de façon homogène SYS862b – Mohammad Jahazi 03/12/2014

Identification du matériau – Conclusion Matériau non Ferromagnétique + Densité Aspect + Forme Alliage a base de Nickel XRF MEB Aube de Turbine Superalliage a base de Nickel Microstructure Inconel 713 SYS862b – Mohammad Jahazi 03/12/2014

Méthode de fabrication Fabrication d’un superalliage monocristallin à base nickel de type Inconel 713 : Fabrication d’un lingot de grande taille Moulage à cire perdue (Investment Casting) Sélectionneur de grain Principe de la cire perdue SYS862b – Mohammad Jahazi 03/12/2014

Méthode de fabrication Fabrication d’un superalliage monocristallin à base nickel de type Inconel 713 (suite) : Vacuum Induction Melting (VIM) SYS862b – Mohammad Jahazi 03/12/2014

Propriétés et applications Utilisation à haute température Résistance à l’oxydation et à la corrosion Très bonne ductilité Aubes de turbines en aéronautique Matériel de forage Outillage à chaud SYS862b – Mohammad Jahazi 03/12/2014

Questions ? SYS862b – Mohammad Jahazi 03/12/2014

Projet théorique Objectifs : Méthode de détermination des constantes physiques SYS862b – Mohammad Jahazi 03/12/2014

Plan de la présentation Introduction Constantes physiques et méthodes d’obtentions Température de fusion Coefficient de dilatation linéaire Conductivité thermique Coefficient de diffusion Conclusion SYS862b – Mohammad Jahazi 03/12/2014

Introduction Choix des constantes physiques SYS862b – Mohammad Jahazi 03/12/2014

Température de fusion Eau : Tf = 0°C Hydrogène : Tf = -259°C Aluminium : Tf = 660°C Tungstène : Tf = 3422°C  

Méthode d’obtention Banc de Kofler Le tube de Thiele SYS862b – Mohammad Jahazi 03/12/2014

Coefficient de dilatation   SYS862b – Mohammad Jahazi 03/12/2014

Méthode d’obtention Dilatomètre « traditionnel » Dilatomètre « moderne » Paramètres: Température et le temps. SYS862b – Mohammad Jahazi 03/12/2014

La conductibilité thermique   SYS862b – Mohammad Jahazi 03/12/2014

Méthode d’obtention Etat stationnaire En théorie: milieu adiabatique   En réalité: Pour les températures inférieures à la temperature ambiante. SYS862b – Mohammad Jahazi 03/12/2014

Méthode d’obtention Méthode « Laser Flash » SYS862b – Mohammad Jahazi Détermination de la diffusivité thermique, et la chaleur spécifique     SYS862b – Mohammad Jahazi 03/12/2014

Coefficient de diffusion En linéaire: SYS862b – Mohammad Jahazi 03/12/2014

Méthode d’obtention Analyses chimiques Méthodes nucléaires   Analyses chimiques Spectrométrie Fluorescence X Méthodes nucléaires Déstructives Non déstructives SYS862b – Mohammad Jahazi 03/12/2014

Conclusion Similarité des formules mathématiques Plusieurs méthodes avec chacun leur domaine de validité Ne pas négliger les autres constantes SYS862b – Mohammad Jahazi 03/12/2014

Questions ? SYS862b – Mohammad Jahazi 03/12/2014