Présentation des projets pratique et théorique #1

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1 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

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

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

4 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

5 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

6 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

7 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

8 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

9 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

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

11 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

12 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

13 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

14 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

15 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

16 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

17 Questions ? SYS862b – Mohammad Jahazi 03/12/2014

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

19 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

20 Introduction Choix des constantes physiques SYS862b – Mohammad Jahazi
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21 Température de fusion Eau : Tf = 0°C Hydrogène : Tf = -259°C
Aluminium : Tf = 660°C Tungstène : Tf = 3422°C

22 Méthode d’obtention Banc de Kofler Le tube de Thiele
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23 Coefficient de dilatation
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24 Méthode d’obtention Dilatomètre « traditionnel »
Dilatomètre « moderne » Paramètres: Température et le temps. SYS862b – Mohammad Jahazi 03/12/2014

25 La conductibilité thermique
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26 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

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

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

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

30 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

31 Questions ? SYS862b – Mohammad Jahazi 03/12/2014