Academic literature on the topic 'Acier au chrome-nickel'

L’objectif de cet article est d’étudier la résistance à la corrosion des fils orthodontiques constitués de différents alliages (acier inoxydable, alliage cobalt-chrome, nickel-titane et β-titane) et pour un même alliage, provenant de différents fournisseurs (GAC®, RMO®, 3M® et ORMCO®). Différentes techniques électrochimiques (suivi du potentiel de corrosion en fonction du temps d’immersion, courbes courant-potentiel, spectroscopie d’impédance électrochimique (SIE)) ont été utilisées. La résistance à la corrosion des fils a été estimée et a été confrontée à leur état de surface, évalué par microscopie électronique à balayage (MEB). En utilisant les données enregistrées, un classement suivant la résistance à la corrosion des fils orthodontiques a été élaboré. La confrontation de ces données avec les résultats MEB montre que la composition chimique de surface joue un rôle primordial dans le comportement électrochimique des fils orthodontiques et, contrairement à l’état de surface et aux défauts mécaniques d’usinage, elle est un paramètre déterminant pour la résistance à la corrosion de l’alliage.

Ce travail apporte une contribution à l'étude du phénomène de retard à la propagation d'une fissure de fatigue suite à l'application d'un cycle de surcharge. Généralement, ce retard est du essentiellement aux contraintes résiduelles de compression ainsi qu'à la fermeture de fissure. La partie expérimentale s'est attachée à l'analyse des effets d'interaction entre les zones plastifiées intervenant en fond de fissure. Pour y parvenir, cette étude a été menée sur un acier 12NC6 traité thermiquement afin de faire varier sa limite d'élasticité. De plus, différentes configurations de chargement ont été effectuées dans le but d'isoler l'effet de telle ou telle zone plastifiée sur les différents paramètres de retard : ad, nd, (da/dN)min, et (a)min. La fermeture a été suivie par mesure de la déformation du ligament résiduel. Ces mesures ont montré que ce phénomène ne constitue pas la cause majeure du retard. Une modélisation phénoménologique simple, basée sur la connaissance des zones plastifiées, est proposée en vue de décrire la propagation de fissure après surcharge et de prédire la durée de vie bénéfique induite par le retard. Par ailleurs, une modélisation par éléments finis a permis de calculer l'évolution des zones plastifiées, du profil des contraintes y y, et de la fermeture de la fissure quand celle-ci se propage après surcharge. Ces calculs confirment les suppositions faites concernant l'évolution des contraintes résiduelles en fond de fissure. Ces contraintes ont conduit à évaluer une amplitude efficace du facteur d'intensité de contraintes pouvant simuler la vitesse de propagation après surcharge.

Ces travaux portent sur l'électrodéposition d'alliages zinc-nickel en milieu alcalin sur un substrat en acier en vue d'applications anti-corrosion dans le secteur aéronautique. L'étude des caractéristiques physico-chimiques des dépôts, élaborés à partir d'une formulation standard, montre la nécessité d'ajouter à celle-ci des additifs pour limiter l'évolution morphologique des dépôts en fonction de la densité de courant appliquée. Une étude électrochimique des premiers instants de croissance permet de définir les concentrations en cations métalliques et le mode de préparation optimums de l'électrolyte, permettant de déposer des revêtements épais de teneur en nickel comprise entre 13 et 14%mass, monophasés gamma et de microstructure uniforme sur une plage de densités de courant comprise entre 1 et 10 A. Dm-2. Pour évaluer la fragilisation de l'acier occasionnée par l'hydrogène formé au cours de l'électrodéposition, des tests mécaniques de traction sont effectués. Ils mettent en évidence l'efficacité d'une interface dépôt/substrat riche en nickel contre la diffusion de l'hydrogène dans l'acier. Un post-traitement thermique de déshydrogénation est cependant indispensable pour limiter la fragilisation de l'acier. Pour accroître les propriétés anti-corrosion des dépôts ZnNi, une étude est menée sur l'élaboration par voie sol-gel d'un revêtement de finition sans chrome. Après l'étude de l'influence des paramètres opératoires sur les caractéristiques du film déposé, nous montrons que dans le cas d'un dépôt sur un acier à haute limite élastique, celui-ci confère au revêtement ZnNi une meilleure protection contre la corrosion qu'une couche de conversion à base de chrome hexavalent<br>This work deals with the electrodeposition of zinc-nickel alloys from alkaline bath on steel substrate for anti-corrosion applications in the aerospace field. The study of the physicochemical characteristics of deposits, produced from a standard formulation, shows the need to add additives in order to limit the morphological evolution of deposits with the applied current density. An electrochemical study just at the beginning of growing shows that it is possible to determine both the optimal concentrations of metallic cations and the elaboration process of the electrolyte allowing to deposit thick coatings with a nickel content in the range of 13 to 14%mass, with single-phased gamma and uniform microstructure for current densities between 1 and 10 A. Dm-2. To evaluate the embrittlement of steel caused by the hydrogen produced during the electrodeposition, mecanical tests are carried out. They underline the benefit of a coating/substrate interface with high nickel content to avoid the diffusion of hydrogen into steel. However, it has been shown that a thermal post-treatment of deshydrogenation is essential to limit the embrittlement of steel. To increase the anti-corrosion properties of zinc-nickel coatings, a study on a finishing deposit without chromium obtained from sol-gel route has been carried out. After studing the influence of experimental parameters on the characteristics of deposited films, we have shown that, for mechanical high-strength steel, sol-gel deposit confers to zinc-nickel coating a better protection against corrosion than a conversion layer containing hexavalent chromium

L'action conjuguée de particules solides anguleuses en suspension dans un fluide corrosif constitue une forme de dégradation des matériaux appelee abrasion-corrosion. Sa complexité réside dans l'interaction possible des deux types d'endommagement (mécanique et électrochimique) conduisant à une synergie, c'est-à-dire à l'accentuation de l'un sous l'effet de l'autre. La complexité est d'autant plus grande que l'étude est réalisée sur des matériaux passivables et qu'il existe de ce fait une compétition entre les cinétiques de dépassivation et de repassivation de l'alliage. L'objectif de l'étude était d'établir un guide de choix de matériaux permettant de faciliter la sélection d'aciers inoxydables en situation d'abrasion-corrosion. Une étude paramétrique du comportement d'aciers inoxydables soumis à l'abrasion-corrosion en conditions représentatives de milieux industriels a été réalisée. Les résultats des essais en milieu neutre ou légèrement corrosif (ph=8 ou 3) ont mis en évidence la prépondérance de l'endommagement de mature mécanique. Celui-ci s'élève à environ 90% de l'endommagement total et se manifeste par un arrachement de copeaux microniques à la surface de l'acier. La dureté initiale des aciers apparait alors comme un critère de choix satisfaisant du matériau. En revanche, une ductilité élevée (a% > 40) s'avère défavorable. En termes de performance, les aciers se classent ainsi : austénitiques < ur45n soleil c5. Les essais en milieu plus corrosif (ph=1) ont montré que la composition chimique des aciers devient un paramètre déterminant, la contribution de la corrosion pouvant atteindre 80% de l'endommagement total. La teneur en éléments d'alliage constitue le paramètre-clé. Nous avons défini de façon empirique un paramètre représentatif de la vitesse de corrosion sous abrasion traduisant le rôle plus ou moins favorable des principaux éléments d'alliage : I. D. A. C. = 3Cr + 0,6Ni - 1,5Mo. Le classement des aciers, du moins résistant au plus résistant est : soleil C5 < austénitiques < UR45N. Enfin, la discussion-bilan présente le guide choix obtenu par l'approche paramétrique réalisée ainsi que les perspectives liées a la modélisation des phénomènes d'abrasion-corrosion.

Des alliages de surface ont été réalisés par fusion,à l'aide d'un laser au dioxyde de carbone de forte puissance, de différents pré-dépôts avec une partie du substrat en acier doux. Trois types de dépôts ont été utilisés : du nickel chimique (contenant du phosphore), du nicke1 chimique contenant des carbures de chrome et des bi-dépôts constitués d'une couche de nickel (chimique ou électrolytique) recouverte d'une couche de chrome. La faisabilité d'alliages de surface sains, sans fissure ni porosité, à partir des différents dépôts a été montrée. Une étude micro structurale détaillée de ces alliages, réalisée à l'aide de différentes techniques de caractérisation, a révélé une microstructure dendritique très fine avec ségrégation du phosphore, lorsqu'il est présent, dans 1es espaces inter dendritiques. Le comportement électrochimique des alliages de surface réalisés a été étudié dans différentes solutions salines. Avec le premier type de dépôt, ces alliages ont montré une résistance à la corrosion semblable à celle du nickel chimique mais en ayant une bien meilleure adhérence avec le substrat. La présence du chrome a pour but d'augmenter la résistance à la corrosion (en particulier l'aptitude à la passivation) des alliages de surface. Avec le deuxième type de dépôt cette amélioration est resté limitée car la concentration en chrome en solution solide était trop faible. Avec le troisième type de dépôt les alliages de surface ont montré une résistance à la corrosion élevée, particulièrement lorsque le dépôt de nickel est électrolytique. Une analyse économique simplifiée a permis de mettre en évidence les principaux facteurs influant sur le coût du traitement<br>[Surface alloys have been realized by laser melting of different per-deposits on a mild steel, using a high power carbon dioxide laser. Three types of coatings have used electron-less nickel (containing phosphorus), electron-less nickel containing chromium carbides and duplex coatings made of a nickel electron-less or electrolytic layer covered by a chromium one. Surface alloys of good qua1ity, without crack or porosity can be obtained with these deposits. A detailed micro structural study, using different characterization techniques, has been performed and revealed a fine dendrite micro-structure. Phosphorus, when present, was segregated in the inter dendrite spaces. The electro-chemical behavior of the obtained surface alloys has been tested in various saline solutions. With the first type of predeposit, surface alloys exhibited a carrosion resistance similar to that of electron-less nickel but with a much higher adherence with the substrate. The presence of chromium was expected to increase the corrosion resistance of surface alloys (especially passivation ability). With the second type of predeposit this increase was limited due to the low sol id solution chromium concentrations obtained. With the third type of predeposit the obtained surface alloys exhibited a high corrosion resistance, especially with electrolytic nickel coating. A simplified economical analysis allowed to evidence the main factors having an influence on the cost of the treatment. ]

La nuance Ni-20Cr développe dans des conditions oxydantes une couche protectrice de chromine. Celle-ci peut perdre son caractère protecteur, aussi deux traitements de surface ont été envisagés afin d'améliorer sa résistance à l'oxydation haute température : - un traitement d'aluminisation, qui consiste à appliquer un traitement thermique de diffusion à un échantillon revêtu d'un dépôt PVD d'aluminium. Les résultats expérimentaux, proche de la cémentation en caisse "haute activité", sont comparés à ceux d'un modèle de diffusion simple. - un dépôt par précipitation cathodique de films minces, uniformes et adhérents, films d'hydroxy-nitrate d'yttrium hydraté à la surface du substrat Ni20Cr. Un film à base d'yttrium améliore la résistance à l'oxydation de la nuance Ni20Cr. L'alliage aluminisé forme une couche d'alumine et la totalité de l'aluminium est consommée après 90 heures d'oxydation. La présence d'yttrium modifie la morphologie de la couche et ralentit la transition de phase -Al2O3<br>Ni20Cr alloys develop a protective scale of chromia in oxidizing atmospheres. Nevertheless, the protective behavior of this scale can disappear and two surface treatment were investigated in order to improve oxidation resistance of this alloy: - aluminizing treatment was performed by a diffusion heat treatment applied on PVD Al coated substrate. Experimental results, closed to "high activity" pack cementation, were compared to those obtained with a simple numerical model. - Thin, uniform and adherent films of yttrium hydroxy-nitrate hydrate were deposited on Ni20Cr substrate by cathodic electrolytic deposition (CELD). Deposition conditions were investigated. Electrolytic films containing yttrium enhance oxidation resistance of commercial Ni20Cr. Oxide scale formed on aluminised substrate is composed of alumina and the whole aluminium introduced in the aluminide coating is consumed after 90 hours of oxidation. Yttrium oxide coating modify scale morphology and delay the -Al2O3 transition

Les évolutions structurales développées au sein de l'acier faiblement allié 40 NSCD 773 ont été étudiées au cours du chauffage (plus particulièrement lors de la transformation austénitique), ainsi qu'au cours du refroidissement en fonction de paramètres tels que: la température d'austénitisation θɤ et la vitesse de chauffe et de refroidissement. Différents diagrammes du type T. R. C. Ont été tracés pour θɤ=950,1050 et 1150°C. Trois gammes de vitesses caractérisent ces diagrammes, auxquelles correspondent des domaines ou des structures différentes étudiées par ailleurs par microscopie électronique. - Pour des vitesses de refroidissement élevées, la microstructure martensitique est constituée de plaquettes fortement maclées. - Pour des vitesses de refroidissement un peu plus faibles la structure est mixte: martensite en plaquettes, bainite inférieure et austénite résiduelle. Nous avons montré par la détermination des indices des plans d’habit entre, les phases en présence (bainite et austénite) par microscopie électronique sur lames minces et par le calcul, que la formation de la bainite inférieure peut être interprétée en termes de la théorie phénoménologique classiquement développée dans le cadre de la formation de la martensite. - Lorsque la vitesse de refroidissement est faible, la micro structure est constituée d'austénite résiduelle et de bainite supérieure. Un diagramme T. T. T. A été tracé dans le cas d'une· température d'austénitisation égale à 950°C. L'étude du revenu a été effectuée en vue de caractériser l'évolution microstructure et de déterminer les propriétés mécaniques qui en découlent. En dernier lieu, nous avons tenté de dégager l'influence exercée par le silicium soit au cours de refroidissements continus, soit au cours des revenus.

Les lasers impulsionnels permettent a l'heure actuelle d'elaborer des alliages de surface a partir de structures metalliques composites. Cette etude est particulierement devolue a la modelisation des champs thermiques et des transports de matiere induits dans les systemes de type cr/al et ni/acier. Le principe consiste a porter a la fusion la couche de depot et une epaisseur contigue du substrat afin d'assurer une migration atomique bilaterale. Afin d'apprehender les transferts thermiques qui siegent dans les systemes depot/substrat, deux modeles ont ete etablis: l'un fonde sur le formalisme de laplace, l'autre mettant en uvre la methode des differences finies. Les modeles ainsi que les simulations qui en decoulent montrent la dependance directe de l'evolution temporelle de la temperature avec les parametres du tir laser (irradiance, temps d'interaction, profil temporel de l'impulsion). La prise en compte de la duree de la phase liquide qui decoule de ces diagrammes permet d'apprehender les profils de concentration a partir de la resolution de la deuxieme equation de fick. Toutefois, la prise en compte de la chaleur latente de fusion dans un modele numerique apporte les corrections aux resultats obtenus a partir des modeles lineaires. L'ensemble des simulations accredite l'idee d'utiliser des impulsions lasers de courtes durees pour realiser ces traitements de surface specifiques

Ce travail concerne l’étude de la corrosion et du frottement du revêtement CrNi-9,5%C déposé par projection thermique sur l’acier SAE 1010. Les études ont été réalisées sur les revêtements bruts de déposition et après traitements thermiques à l’argon dans une gamme de températures variant entre 600 et 900 °C. Il a été trouvé que le revêtement était principalement constitué de Cr3C2 et NiCr en rapport avec la température de traitement. Il a été montré que la réponse du matériau revêtu au cours d’essais potentio-dynamiques dans une solution à 3.5% NaCl dépend fortement de l’épaisseur du revêtement et de l’évolution de la microstructure au cours des traitements thermiques. Il a été ainsi montré que le traitement réalisé à 900oC sur le revêtement de 450 mm d’épaisseur permettait de réduire de 97% la densité de courant de corrosion. Cela résulte d’un phénomène de diffusion à l’état solide qui conduit à une meilleure cohésion inter-lamellaire empêchant la solution de corrosion de pénétrer. Le principal mécanisme de corrosion est galvanique et résulte de la différence remarquable entre les propriétés électrochimiques de la matrice et de celles des carbures existants dans le revêtement. Durant les essais de frottement sous une charge de 5 N du matériau revêtu contre une bille d’alumine, on observe un changement progressif du mécanisme de frottement passant d’adhésif/abrasif à abrasif, principalement, lorsque la température du traitement augmente. Toutefois, les constantes de frottement sont du même ordre de grandeur, environ 10-6 mm3/N.m, ce qui indique un comportement satisfaisant du point de vue tribologique<br>The present work has been devoted to the study of the corrosion and wear behaviors of CrNi-9.5%C coatings deposited onto a SAE 1010 steel substrate by a vacuum plasma thermal spray process. The studies were carried out with the coatings both in the as-deposited condition and after heat treatment in argon, at temperatures varying between 600° to 900oC. It has been found that the coatings contained mainly Cr3C2 and NiCr, irrespective to the heat treatment temperature. It has been shown that the response of the coated systems during the potentio-dynamic tests in a 3.5% NaCl solution depends strongly, besides the coating thickness, on the microstructural coating evolution that occurs during heat treatment. It has been found that the heat treatment performed at 900oC, for the 450 mm coating thickness, allowed the reduction of approximately 97% of the corrosion current density, as a result of a solid-state diffusion phenomenon, which produced a higher lamellar cohesion, impeding the penetration of the corrosive solution. The main corrosion mechanism has been attributed to the galvanic corrosion phenomenon, as a consequence of the remarkable difference between the electrochemical properties of the matrix and those of the existing carbides in the coating. During the sliding tests, the coated systems rubbed against alumina under a 5 N normal load, indicated a progressive change in the mechanism, from a mixed adhesive and abrasive, to a predominant abrasive as the heat treatment temperature increases. However, the wear constants were found to be of the order of approximately of 10-6 mm3/N.m, indicating that a satisfactory behavior from the tribological point of view<br>En el presente trabajo se estudio el comportamiento ante la corrosión y el desgaste de recubrimientos de CrNi9,5%C depositados sobre un acero SAE 1010 usando la técnica de proyección térmica de plasma al vacío (VPS). Los estudios se realizaron para los recubrimientos tanto en condición de cómo depositados como tratados térmicamente, en atmósfera de argón, a temperaturas de recocido de 600°, 800° y 900°C. Se encontró que el recubrimiento tiene Cr3C2 y NiCr como fases mayoritarias, independiente de la temperatura del tratamiento. La respuesta de los sistemas recubiertos durante los ensayos potencio-dinamicos en solución acuosa de 3.5% NaCl indicó una significativa dependencia tanto del espesor, como de los cambios microestructurales producidos en función de la temperatura de tratamiento térmico. Se determinó que el tratamiento térmico realizado a 900oC, para un recubrimiento de 450mm de espesor, ha permitido una reducción de aproximadamente un 97% del valor de la densidad de corriente, como resultado del aumento en la cohesión interlamelar obtenida debido al fenómeno de difusión en estado sólido, lo cual impide la penetración de la solución agresiva. En este caso, el mecanismo principal de daño se debe al proceso de corrosión galvánica, como consecuencia a la diferencia apreciable existente entre la naturaleza electroquímica de la matriz de Ni con respecto a los carburos. La respuesta del sistema recubierto contra alumina durante los ensayos de desgaste deslizante bajo 5N de carga normal indica que tiene lugar un cambio progresivo del mecanismo combinado de desgaste adhesivo y abrasivo hacia un mecanismo mayormente abrasivo, a medida que la temperatura del tratamiento termico aumenta. Sin embargo, las constantes de desgaste determinadas para todos los ensayos llevados a cabo se encontraron del orden de 10-6 mm3/N.m, indicando un comportamiento satisfactorio desde el punto de vista tribologico