Dissertations / Theses: 'Galvanisation'

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Linarès, Isabelle. "Modélisation du réacteur de galvanisation en continu." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1993. http://www.theses.fr/1993ECAP0606.

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Abstract:

La corrosion rapide du fer au contact du milieu ambiant conduit à le protéger. La galvanisation en continu au trempe des tôles d'acier est l'un des procédés de protection les plus utilises. Cependant, plusieurs difficultés inhérentes à la méthode ne sont toujours pas éclaircies. Notamment, les différents mécanismes ayant lieu dans le bain de zinc liquide sont mal connus. La plupart des revêtements sont réalisés dans des bains de zinc contenant de l'aluminium afin d'inhiber la réaction acier/zinc liquide. Suivant la teneur en aluminium du bain, la galvanisation conduit a la formation d'alliages Fe-Al ou Fe-Zn à l'interface bain/bande, ainsi qu'au sein du bain. Dans une étude thermodynamique du système ternaire Zn-Al-Fe nous déterminons les domaines d'existence des différentes phases. Puis, en présentant le bain de galvanisation comme un réacteur, nous montrons le rôle prépondérant de la dissolution du fer sur la formation des précipités dans le bain. Une des solutions permettant de limiter ce problème se dégage alors. Elle consiste à limiter le flux de fer de la bande vers le bain de zinc. Pour cela, nous pouvons diminuer le temps de séjour de la bande dans le bain. Nous déterminons alors les domaines de vitesse et de longueur immergée garantissant une galvanisation sans précipitation. Puis, une étude plus fine des mécanismes de dissolution et de formation et croissance de l'alliage Fe-Al à l'interface, a l'aide d'un modèle mathématique, montre le rôle prépondérant de l'aluminium et de tous les paramètres qui favorisent son accès a l'acier et sa réaction avec lui. Ce modèle de dissolution reste cependant a valider et ne donne que des tendances d'évolution de la dissolution du fer en fonction de chaque paramètre étudié.

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Giorgi, Marie-Laurence. "Etude des cinétiques des réactions de galvanisation." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2000. http://www.theses.fr/2000ECAP0725.

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Abstract:

Le procédé de galvanisation consiste à recouvrir les tôles d'acier d'un revêtement de zinc en les immergeant dans un bain métallique fondu. En raison de la formantion dans le bain de composés intermétaliques appelés mattes qui peuvent être à l'origine de défauts de revêtement, il apparait essentiel de mieux comprendre l'ensemble des réactions qui se produisent au sein de la cuve de galvanisation et à l'interface entre l'acier et le zinc. Cela nécessite l'écriture de deux modèles qui décrivent la thermodynamique des bains de galvanisation et les cinétiques des réactions qui interviennent sur la tôle (lois de dissolution, de germination hétérogène et de croissance d'alliages intermétalliques, de diffusion liquide et solide). Ces modèles sont validés d'une part par les expériences rapportées dans la littérature et d'autre part par les expériences réalisées sur des simulateurs de laboratoire déjè existants ou conçus pour l'étude. Notamment, la construction et la mise au point d'un dispositif de disque tournant a permis de determiner la coefficient de diffusion du fer dans le zinc liquide qui est un paramètre majeur des modèles. Le modèle cinétique permet ensuite d'estimer la pertinence de nouveaux procédés dits aux temps courts envisagés pour augmenter la productivité des lignes industrielles et pour résoudre le problème des mattes. Ces procédés sont caractérisés par un temps de contact entre la tôle et le zinc plus faible que dans le procédé classique (3s). Le calcul montre que l'ensemble des réactions se produit en 0. 5s environ. Pour une durée de galvanisation inférieure à 0. 5s , le zinc du revêtement emporterait une sursaturatuion en fer importante à la sotie du bain ce qui risquerait d'altérer la qualité du revêtement par la formation de phases fer-zinc. Pour une durée de galvanisationsupérieure à 0. 5s le problème des mattes subsiste.

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LEPRETRE, YANNICK. "Etude des mecanismes reactionnels de la galvanisation." Paris 11, 1996. http://www.theses.fr/1996PA112368.

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Abstract:

Les resultats obtenus dans le cadre de cette etude permettent de rendre compte des reactions qui interviennent lors de la galvanisation dans des bains contenant plus ou moins d'aluminium au moyen d'un schema reactionnel simple. L'analyse proposee, qui se fonde sur les principes de base de la thermodynamique et de la diffusion dans les systemes ternaires, a permis d'etablir un lien naturel entre les phenomenes intervenant lors de la galvanisation de pieces a facon dans des bains de zinc pur et lors de la galvanisation en continu, qui etaient jusqu'ici etudies de maniere distincte. Il est en particulier montre que la realisation d'un chemin de diffusion virtuel en presence de zinc liquide entraine une modification du type de cinetique de croissance : cinetique lineaire dans le cas des toles contenant du silicium (effet sandelin), ou au contraire inhibition temporaire du developpement de toutes les phases fe-zn (bains contenant de l'aluminium). Cette inhibition est comprise en tant qu'instabilite initiale d'un chemin de diffusion virtuel, qui se traduit par la formation temporaire d'une couche du compose en equilibre avec le bain. Il est ainsi montre que, de maniere similaire a la phase fe2al5, la phase delta1 du systeme fe-al-zn est capable d'assurer une inhibition temporaire du developpement d'une structure multiphasee. La fin de l'inhibition est alors due a la germination de la phase delta1 sous la couche de fe2al5 sous l'effet de la diffusion du zinc vers la ferrite ou, dans le cas de l'inhibition par delta1, a la germination d'une des phases gamma sous la couche de delta1. Quelques consequences des mecanismes proposes pour la realisation des revetements galvanises allies (galvannealed) sont detaillees. L'existence d'une nouvelle phase gamma2 dans le systeme ternaire fe-al-zn a egalement pu etre infirmee.

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Chung, In-Wha. "Etude physico-chimique des équilibres de phases dans le diagramme ternaire Fe-Ni-Zn." Lille 1, 1989. http://www.theses.fr/1989LIL10053.

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Gast-Bray, Andrew. "Relations entre les mattes flottantes et la qualité du revêtement en galvanisation continue." Lille 1, 1994. http://www.theses.fr/1994LIL10115.

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Abstract:

Une des principales causes de defauts superficiels en galvanisation continue est liee a la presence de mattes flottantes constituees de fe2a15 contenant du zinc en substitution a raison de 10 a 20 pour cent massique. Apres une etude du fonctionnement des divers organes d'une ligne industrielle, l'analyse de la nature, de la forme et du comportement des mattes a permis de mettre en evidence les zones critiques de leur formation. Nous avons observe l'existence d'une couche visqueuse a la surface du bain, contenant du zinc et des mattes a une concentration suffisante pour en transformer les proprietes mecaniques. Le controle de cette couche s'est avere essentiel pour empecher l'entrainement des mattes par la tole. Nous avons egalement demontre l'effet des gradients de temperature et de composition en aluminium dans la cuve sur la quantite de mattes prodites. Une etude experimentale sur mini-ligne en continu a permis d'identifier trois etapes successives dans la formation du revetement et des mattes, dans les premieres secondes de la reaction de galvanisation. Outre les effets de la teneur en aluminium et de la temperature, celui du mouvement de la bande a ete analyse. De plus, ces experiences ont bien montre l'influence preponderante des pollutions presentes sur la bande avant l'entree dans le four sur la galvanisation des defauts. Enfin, a l'aide d'un clocheton prototype a l'echelle reduite, nous avons modelise l'ecoulement des gaz afin de maitriser l'ecartement de la couche visqueuse de la bande par les jets d'essorage a l'azote.

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Boulif, Rachid. "Potentialité d'hydrogénation de l'acier lors de traitements de galvanisation." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1993. http://www.theses.fr/1993ECAP0280.

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Abstract:

Lors de la galvanisation a chaud, le role d'un certain nombre de paramètres physico-chimiques et métallurgiques sur l'hydrogénation des aciers en fonction des traitements de préparation de surface a été étudié, dans des conditions expérimentales convenablement choisies. Ainsi, lors des traitements de préparation de surface, plus particulièrement au moment du décapage, l'absorption de l'hydrogène par les traces de calamine non éliminée est favorisée et ceci d'autant plus que la concentration en acide est élevée dans le bain; un effet inverse est observe si la surface est nue (polissage mécanique). Le vieillissement du bain de décapage du a l'accumulation des ions ferreux semble jouer un rôle favorable en diminuant la quantité d'hydrogène absorbée par l'acier. Quant au bain de galvanisation, il ne peut être en aucun cas une source d'hydrogénation, mais à 456°C, température de galvanisation, l'hydrogène introduit préalablement dans l'acier lors du décapage, évolue a travers les différentes couches d'alliages fer-zinc formées par diffusion. Des essais expérimentaux ont montré que la couche riche en zinc ne semble pas jouer un rôle de barrière quant à la diffusion de l'hydrogène dans le zinc quelle que soit son épaisseur, celle-ci dépendant de la durée d'immersion dans le bain de galvanisation et du mode de refroidissement. Une étude à caractère plus fondamental sur le comportement de l'hydrogène (diffusion, solubilité) dans le zinc pur a également été effectuée. Le comportement de l'hydrogène dans le zinc se caractérise par un coefficient de diffusion assez élevé, supérieur à 10-5 cm2. S-1, mais une faible solubilité. Le zinc ne constitue pas une barrière a la diffusion de l'hydrogène et n'en présente pas de zones d'absorption préférentielle. L’effet barrière apporte par la galvanisation serait surtout du aux composes intermétalliques fer-zinc produit au cours de ce traitement

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Gorisse, Jean-Paul. "Automatisation du suivi de production dans un atelier de galvanisation." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37605541j.

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Reumont, Guy. "Étude Thermodynamique et structurale du système Fe-Ni-Zn : application à la formation des mattes en galvanisation." Lille 1, 1990. http://www.theses.fr/1990LIL10001.

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Abstract:

Les réactions de galvanisation entre le bain de zinc allié ou non allié et l'acier à traiter laissent apparaître des précipités, communément dénommés mattes, d'origine, de morphologie, de structure et de nature très diverses. Ce travail est consacré à leur étude. Les plus spectaculaires s'observent dans les bains de zinc additionnés de nickel. Quoique très riches en nickel, elles ont néanmoins été identifiées, par l'étude approfondie du système ternaire Fe-Zn-Ni à 450°C, au composé r2 du système binaire Fe-Zn. Ces mattes se différencient nettement de celles des bains de zinc pur, de structure identique au composé du système binaire Fe-Zn. Nous proposons une description thermodynamique du liquide dans le coin riche en zinc du diagramme Fe-Zn-Ni à 450°C afin de mieux comprendre les conditions de formation de ces mattes. Pour des teneurs en nickel supérieures à 0. 06% dans le liquide, celui-ci est en équilibre avec le composé r2, qui s'étend jusqu'à la composition moyenne Fe 6ni 5zn 8 9. On observe donc, dans de tels bains de zinc additionné de nickel, des mattes de structure r2. Nous avons été amenés à extraire des cristaux de r2 riche en nickel par une méthode consistant à évaporer de petits lingots de zinc contenant une forte proportion de mattes au nickel. Cette manipulation est fondée sur la différence de pression de vapeur entre le zinc pur et le zinc allié. Afin de lutter contre la précipitation de mattes dans les bains de zinc additionne de nickel, nous avons examiné l'utilisation conjuguée de nickel et l'aluminium. Le système quaternaire Fe-Zn-Ni-Al à 450°C a fait l'objet d'une première évaluation dans le coin riche en zinc

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Dupont, Guillaume. "Etude du système Fe-Zn-Mn dans le cadre de la galvanisation des aciers au silicium." Lille 1, 1993. http://www.theses.fr/1993LIL10099.

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Abstract:

La galvanisation au trempé est particulièrement affectée par les compositions des aciers et bains utilises. Afin de comprendre les phénomènes intervenant en présence de manganèse, la connaissance du diagramme fe-zn-mn se révèle indispensable. Or, ce diagramme n'a jamais été examiné à proximité de 450c, température classique de galvanisation. Nous avons donc entrepris l'étude de ce diagramme simultanément à celle de l'influence du manganèse sur les processus de galvanisation. Nous sommes parvenus à établir le diagramme fe-zn-mn a 450c qui présente d'importantes extensions des domaines d'existence de ses nombreuses phases. Un domaine ternaire a pu être rattaché aux phases gamma des systèmes fe-zn et mn-zn. Les galvanisations apportent également d'intéressants résultats. La galvanisation d'une gamme étendue d'alliages fer-manganese conduit à des revêtements biphasés et épais qui résultent d'une dégradation de la couche delta 1 par le liquide. Par ailleurs l'utilisation de bains additionnés de manganèse présente un intérêt industriel. En effet nous montrons qu'elle modifie les cinétiques et morphologies de revêtements, supprimant les phénomènes désastreux rencontrés lors de la galvanisation d'aciers contenant du silicium. A partir de données thermodynamiques et d'observations morphologiques nous étudions les processus de galvanisation afin d'expliquer les phénomènes rencontrés lors de la galvanisation de fer ou d'aciers au silicium et de formuler des hypothèses quant aux modifications résultant de l'utilisation de manganèse

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Paszko, Fabien. "Etude de la cinétique des phénomènes de diffusion réactive dans le procédé de galvanisation en continu des aciers." Aix-Marseille 3, 2002. http://www.theses.fr/2002AIX30064.

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Abstract:

Bien que la galvanisation des aciers soit un procédé industriel, les aspects cinétiques demeurent mal connu. En associant différentes techniques expérimentales nous avons analysé les principaux : - diffusion du zinc dans Fe2Al5. Nous montrons, par mesures classiques (radiotraceurs) et SIMS que le Zn diffuse similairement à l'Al et au Fe. L'étude de la structure de Fe2Al5 nous permet d'expliquer cette spécificité - croissance de Fe2Al5 à l'état solide. En utilisant des multicouches Fe/Al nous montrons que la croissance de Fe2Al5 est relativement lente et suit une loi linéaire (contrôle par une réaction d'interface) - croissance des phases Fe-Zn. En utilisant des échantillons galvanisés industriels et la diffraction X in-situ en temps réel nous montrons que la croissance de ces phases est extrêmement rapide et contrôlée par la diffusion Ces données nous permettent de proposer une approche cinétique de la formation des phases Fe-Zn lors de la rupture d'inhibition et lors de l'alliation du revêtement
Though steels galvanization is an industrial process, kinetic aspects are not still well understood. By combining different experimental techniques we analysed the main ones : - Zn diffusion in PezAls. We show, by classical measurements (radiotracers) and SIMS that Zn diffuses similarly to Al and Fe. Structural study ofFe2Al5 allows us to explain this specificity, - Fe2Als solid state growth. By using Fe/Al multilayers we show that Fe2Al5 growth is relatively slow and follows a linear time dependence (interfacial reaction control) - Fe-Zn phases growth. By using industrial galvanized samples and in-situ real time X- Ray diffraction we show that the growth of these phases is extremely fast and diffusion controlled. These data allows us to propose a kinetic approach of Pe-Zn phases formation during inhibition breakdown and during coating annealing

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Symoens, Bruno. "Contribution à la modélisation mathématique de la galvanisation au trempé à façon." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 1999. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/211898.

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Binet, Chantal. "Modélisation numérique, modélisation physique et validation de l'écoulement de cuves de galvanisation." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2001. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk3/ftp04/NQ57921.pdf.

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Binet, Chantal. "Modélisation numérique, modélisation physique et validation de l'écoulement de cuves de galvanisation /." Thèse, Chicoutimi : Université du Québec à Chicoutimi, 2000. http://theses.uqac.ca.

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Yoo, Jaedong. "Effet des produits de corrosion à base de zinc sur le mécanisme de réactivité d'acier galvanisé." Paris 6, 2012. http://www.theses.fr/2012PA066630.

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Abstract:

Ce projet essaie d’élucider l’effet des produits de corrosion à base de zinc tels que simonkolleite (ZHC), carbonate de sodium de zinc (SZC), hydrozincite (HZ) et hydroxysulfate de zinc (ZHS) sur la corrosion de l’acier galvanisé. Les produits ciblés, obtenus à partir d’acier galvanisé par électrodissolution (complète ou partielle) de la couche de zinc et précipitation contrôlée, ont été caractérisées par la microscopie électronique et la diffraction des rayons X. Puis leurs effets sur le comportement électrochimique d’acier ou de zinc ont été testés. Sous polarisation cathodique dans 5 wt. % NaCl à pH = 7 et 9, le courant de réduction d’oxygène jO2 sur l'acier couvert de produit diminue : jO2 (sans) jO2(HZ) >> jO2(ZHS) > jO2(ZHC) > jO2(SZC). HZ et SZC inhibent aussi la dissolution anodique de zinc tandis que ZHC et ZHS ne le font pas. L'inhibition est aussi observée lors du couplage galvanique Fe/produits//Zn. Cependant, le comportement du système évolue en fonction du pH et de la nature de l’électrolyte, en particulier une inversion de la polarité entre l'acier et le zinc a été obtenue dans 1M NaHCO3 et ceci même à température ambiante. Le couplage galvanique en présence des produits de corrosion dans une cellule à couche mince spécialement conçue pour cette étude montre que l’augmentation rapide de pH en zone confinée peut conduire à l’instabilité des produits de corrosion et entraîner des comportements aux comportements identiques de produits à long temps d’exposition. Les considérations sur la microstructure, les propriétés hydrophiles et la charge de surface sont utilisées pour comprendre les effets observés sur les réactions cathodiques et anodiques
This project tries to elucidate the effect of zinc based corrosion products like simonkolleite (ZHC), sodium zinc carbonate (SZC), hydrozincite (HZ) and zinc hydroxysulfate (ZHS) on the corrosion of electrogalvanized steel. Targeted products obtained from electrogalvanized steel by electrodissolution (complete or partial) of zinc layer and controlled precipitation were characterized by scanning electronic microscopy and X-ray diffraction. And, their effects on electrochemical behavior of steel and zinc were tested. Under cathodic polarization in 5 wt. % NaCl at pH = 7 and 9, the oxygen reduction current jO2 on steel covered by corrosion products decreases: jO2 (without) jO2(HZ) >> jO2(ZHS) > jO2(ZHC) > jO2(SZC). HZ and SZC also inhibit zinc anodic dissolution whereas ZHC and ZHS don’t. The inhibition was also observed during the galvanic coupling Fe/products//Zn. Nevertheless, the behavior of the system evolves as a function of pH and of electrolyte nature, in particular, a polarity reversal between steel and zinc took place in 1 M NaHCO3 and even at ambient temperature. The galvanic coupling in presence of corrosion products in a thin layer cell specially designed for this study shows that the rapid increase of pH in a confined zone can lead to the instability of corrosion products and to the similar behavior of different systems at long term exposure. The considerations on microstructure, hydrophilic properties and surface charge were used to understand the effects observed on cathodic and anodic reactions

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Tissier, Jean-Charles. "Équilibres stables et métastables dans le système Fe-Zn-Al en relation avec les processus de galvanisation à 450° C." Lille 1, 1991. http://www.theses.fr/1991LIL10111.

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Abstract:

De tous les éléments d'addition intervenant dans la galvanisation, l'aluminium est de loin le plus utilisé. Un examen attentif des couches de galvanisation montre que les phénomènes observés correspondent à des équilibres métastables bien qu'ils soient le plus souvent interprétés à partir de diagrammes stables. Dans ce travail, nous établissons une nette distinction entre diagramme stable et métastable. Nous montrons en particulier que la couche delta peut dans un premier temps dissoudre une grande quantité d'aluminium pour ensuite se transformer en une nouvelle phase de structure gamma 2, phase du système Fe-Zn difficilement synthétisée. D'une façon générale, le diagramme métastable se caractérise par une sursaturation de toutes les phases, à l'exception de la ferrite. Une analyse thermodynamique du diagramme nous a permis de suivre l'évolution des potentiels chimiques le long des chemins de diffusion

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Bretez, Michel. "Rôle du silicium et de l'aluminium dans la réaction fer-zinc : application à la galvanisation des aciers." Lille 1, 1986. http://www.theses.fr/1986LIL10156.

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Abstract:

Etude de la galvanisation d'alliages synthétiques Fe-Si et d'aciers au silicium dans le zinc liquide pur ou faiblement allié à la température de 460 °C. Etude de l'influence du silicium et de l'aluminium (dans le bain) sur les phénomènes de sur-épaisseurs et de sous-épaisseurs. Proposition d'un modèle de galvanisation expliquant la formation du pic de Sandelin (sur épaisseur)

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Baroux, Olivier. "Influence des éléments résiduels contenus dans le zinc affiné, sur les propriétés de surface et la qualité des produits galvanisés." Lille 1, 1998. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1998/50376-1998-467.pdf.

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Abstract:

La galvanisation en continu emploi un zinc de qualité électrolytique, pur à 99,995 %. Par souci d'économie, ne pourrait-on pas substituer, à une partie ou à la totalité de ce zinc, un zinc dit affiné, provenant de la revalorisation des déchets ? Cette étude s'est donc intéressée, dans un premier temps, à la caractérisation du zinc affiné massif, lors de cinétiques de refroidissement différentes, à l'air et sous vide. Nous avons mis en évidence un rôle de l'oxygène sur le positionnement des éléments résiduels lors de la solidification. La construction d'un diagramme ternaire Pb-Sn-Zn, plus complet, a été nécessaire pour l'interprétation des solidifications et des phases présentes. Dans un second temps, des tôles d'acier ont été galvanisées en continu, sur une ligne prototype, à partir de bains à différents taux de zinc affiné. Nous avons mis en évidence l'influence des éléments résiduels présents, en particulier Pb et Sn, sur la qualité d'aspect (fleurage excessif) et les propriétés de surface des produits. Pour terminer, une méthode de réduction de la taille des fleurs de galvanisation par pulvérisation d'eau a été optimisée. Elle a permis de pallier, en partie, à la détérioration des propriétés liées à l'emploi de zinc affiné : fleurage et surtout diminution de la résistance à la corrosion.

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Jiang, Lili. "Application de la spectroélectrochimie d'émission atomique à l’étude de la formation et de la dégradation des couches de conversion sur aciers galvanisés (Zn et Zn-Al-Mg)." Paris 6, 2012. http://www.theses.fr/2012PA066090.

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Abstract:

Les couches de conversion (CC) sont des « calques » d’oxydes déposés sur les métaux avant l’application d’un film de polymère. Leur fonction majeure est d’améliorer l’adhérence entre le métal et le polymère. Le rôle des couches de conversion est essentiel pour toutes les applications de l’acier dans dans les domaines de l'automobile, de l'architecture, de la conserverie ou des appareils ménagers. Dans ce projet, nous mesurons les réactivités des CC et des substrats métalliques sous-jacents par une nouvelle technique cinétique combinant électrochimie et spectrométrie d’ émission atomique et appelée Spectroélectrochimie d’émission atomique et dont l’acronyme est AESEC (atomic emission spectroelectrochemistry). 1. Le mécanisme de déposition des CC inclut la réaction du substrat métallique avec un électrolyte pour former un calque d’oxyde via une augmentation spontanée du pH interfacial. La cinétique de ces phénomènes dans différents bains de prétraitement de synthèse (H3PO4, H2TiF6, Mn2°, NO3-) est détaillée ici. Les réactions de précipitation sont étudiées par méthode titrimétrique. Les résultats obtenus sont présentés pour les couches de Zn et Zn-Al-Mg. 2. Le mécanisme de dégradation des CC inclut fréquemment des réactions secondaires avec les espèces générées dans les zones locales anodique ou cathodique. Dans ce travail, ces mécanismes sont étudiés avec une méthode quantitative via la caractérisation de la stabilité des CC sous cyclisation du potentiel anodique / cathodique. La capacité des CC à résister aux hydroxides générés par potentiel cathodique et à bloquer la formation de Zn2+ soluble sous potentiel anodique est mesurée quantitativement. 3. Le traitement électrochimique à la surface de Sn est également étudié
Conversion coatings (CC) are oxide layers deposited on metals prior to the application of a polymer film. Their major function is to promote adherence between metal and polymer. While CC's are essential to the use of steel in the automotive, architectural, canning and household appliance industries, our understanding is mostly based upon empirical studies. In this work we apply a new kinetic technique, atomic emission spectroelectrochemistry (AESEC), to measure the reactivity of the conversion coating and the underlying metal substrate. 1. CC deposition mechanisms usually involve the reaction of the metal substrate with an electrolyte to spontaneously form an oxide thin film driven by an interfacial pH increase. The kinetics of these phenomena in synthetic pre-treatment baths (H3PO4, H2TiF6, Mn2+, NO3-) is detailed herein. Precipitation reactions are characterized using conventional titrimetric methods. Results are reported for both Zn metal coatings and Zn-Al-Mg alloy coatings. 2. CC degradation mechanisms often involve secondary reactions with species generated at local cathodes and anodes. In this work, these mechanisms are investigated in a quantitative manner by characterizing the stability of the conversion coating to both cathodic and anodic potential steps. The capacity of the conversion coating to resist cathodically generated hydroxide and to block the formation of soluble Zn2+ ions at anodic potentials was measured quantitatively. 3. The electrochemical passivation of Sn coated steel was also investigated

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Gaignard, Sylvie. "Amélioration de la résistance à la fissuration des revêtements de zinc par optimisation du procédé de galvanisation." Metz, 2000. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/2000/Gaignard.Sylvie.SMZ0022.pdf.

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Abstract:

L'étude de l'effet de la teneur en aluminium d'un bain de galvanisation et de l'effet du skin - pass montre qu'il est possible d'obtenir une microstructure et une texture optimisées qui permettent un meilleur comportement des revêtements galvanisés lors des déformations imposées au cours des opérations de mise en forme. Des taux d'aluminium, de 0,18 à 0,3%, ont été comparés. Plus le taux d'aluminium augmente et meilleure est la résistance à la fissuration. Les tailles de domaines diminuent avec l'augmentation du taux d'aluminium et des réflexions individuelles existantes sur les figures de pôles (00. 2) pour les faibles taux ont tendance à se réorienter vers une texture basale quand le taux d'aluminium augmente. Les domaines les plus inclinés clivent et s'ouvrent sous une contrainte, or, ils sont des grandes tailles si bien que les fissures se propagent aisément. Les joints de grains ne sont pas des barrières efficaces, puisqu'il s'agit de joints cohérents de faible désorientation. L'augmentation du taux de skin - pass améliore la résistance à la fissuration lors de déformations ultérieures. Il réduit les tailles de domaines en créant des macles et des grains recristallisés. Plus les tailles de ces zones cristallographiquement cohérentes seront faibles et moins les fissures pourront se propager. Cependant la texture globale d'un échantillon n'est pas fondamentalement modifiée par le skin - pass si ce dernier n'est pas trop important et des fissures sont toujours présentes, c'est sur leur propagation que le skin - pass va agir. Néanmoins, à partir d'un certain taux de déformation, non seulement certaines caractéristiques mécaniques importantes des aciers sont détériorées, mais la texture évolue vers une texture de laminage d'axe c avec une composante à froid importante qui favorise l'apparition et la propagation des fissures. Plusieurs paramètres sont à prendre en compte : l'épaisseur du substrat, la charge de dépôt, le diamètre et la rugosité des cylindres de laminoirs, la température et la rugosité de la tôle et la lubrification. Ce travail a donc permis de mieux comprendre la propagation de fissures lors de la déformation par test de pliage après galvanisation. Il a mis en évidence deux paramètres ajustables qui permettent d'améliorer la résistance à la fissuration des tôles galvanisées puis déformées

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Bouffette-Aryani, Jenny. "Comportement mécanique des aciers galvanisés." Lille 1, 1992. http://www.theses.fr/1992LIL10173.

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Abstract:

Le traitement de galvanisation consiste à immerger l'acier ou le fer dans un bain de zinc. Il se produit une réaction qui entraîne la formation de plusieurs composés intermétalliques (gamma, delta, dzeta) et de zinc (eta) en surface. La bonne tenue mécanique de ces couches est indispensable pour que l'acier soit protégé de la corrosion. L'objectif de cette étude est de préciser la relation entre les propriétés mécaniques et les paramètres physico-chimiques et structuraux des couches galvanisées. Nous avons observé et interprété les morphologies et la croissance de ces couches, en insistant sur les différents paramètres qui déterminent la nature, la géométrie et la forme de ces composés intermétalliques. Nous mettons en évidence les différences entre les coefficients de dilatation linéaire du substrat (acier) et des composés fe-zn, en particulier la phase delta. Cette différence de dilatation thermique provoque la formation dans la couche de galvanisation de contraintes résiduelles en traction pendant le refroidissement. La formation des microfissures dans la phase delta qui en résulte, diminue la résistance mécanique du revêtement. Nous étudions ensuite les propriétés mécaniques des couches galvanisées : choc, flexion, traction, arrachement, fatigue et dureté en fonction des paramètres expérimentaux (temps de traitement, vitesse de refroidissement, mode de prélèvement de la phase delta). La résistance à la fissuration est étudiée en mécanique de la rupture. Par indentation Vickers, il est possible de créer des microfissures dans la phase delta, afin de mesurer un coefficient d'intensité de contrainte : la ténacité apparente dépend de la charge appliquée, ce qui nous permet de déduire la valeur des contraintes résiduelles en traction

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Tchissambot-Goma, Urbain. "Description thermodynamique du système fer-zinc." Lille 1, 1988. http://www.theses.fr/1988LIL10004.

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Abstract:

Description théorique des solutions solides basée sur un développement de Redlich-Kister. Détermination d'une expression pour les enthalpies libres de formation de quatre composés intermétalliques supposés stoechiométriques. Proposition, pour ces composés, d'un modèle plus realiste tenant compte de leur non stoechiométrie. Discussion de plusieurs points intéressant les réactions entre le fer et le zinc : influence de la transition magnétique sur la solubilité du zinc, relation ordre-désordre entre les phases gamma (1) et gamma (2). Calcul des équilibres métastables. Cette étude est importante pour la compréhension des phénomènes liés à la galvanisation des aciers

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Destarac, Romuald. "Etude expérimentale d'un système d'essorage par couteaux d'air." Valenciennes, 2001. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/030d7ec4-0daf-431e-829a-d4b5f400742b.

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Abstract:

Ce travail s'inscrit dans le cadre des jets plans impactant une paroi et des interactions entre jets en vue de mieux comprendre les phénomènes lies a l'essorage des tôles galvanisées. Dans la première partie du chapitre expérimental, nous nous intéressons à la pression d'impact d'un jet plan mince sur une paroi plane. Les profils de pression sont caractérisés par la pression d'arrêt et l'échelle dimensionnelle de distribution de pression. Nous proposons quelques lois empiriques reliant ces deux grandeurs aux paramètres de soufflage. Nous portons aussi une attention particulière à l'influence de la géométrie des buses. Dans la seconde partie de ce chapitre, nous réalisons des mesures de fluctuations de la pression d'impact en faisant varier les paramètres du jet et la géométrie des lèvres. Dans la dernière partie du chapitre expérimental, nous étudions les interactions entre jets lorsque les buses sont plus larges que la tôle à essorer. Nous testons aussi l'efficacité d'une plaque de rive visant à séparer les deux jets et montrons l'existence d'une distance critique entre celle-ci et le bord de la tôle. Cette distance est mesurée et nous analysons les effets des paramètres de soufflage et de la géométrie des buses sur cette dernière. Enfin, dans le dernier chapitre, nous corrélons nos résultats expérimentaux à de nombreuses observations effectuées sur une ligne de galvanisation de tôles d'acier en continu. En particulier, nous tentons d'expliquer et de diminuer un défaut d'aspect du revêtement.

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Ollivier, Amélie Guillot Jean-Bernard. "Étude des mécanismes de germination et de croissance d'oxydes sélectifs sur un acier ferritique." S. l. : Ecole centrale de Paris, 2009. http://theses.abes.fr/2009ECAP0009.

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Amami, Souhail. "Etude par électrochimie et par émission acoustique du décollement de couches de galvanisation sous protection cathodique." Compiègne, 2001. http://www.theses.fr/2001COMP1347.

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Abstract:

Les conduites métalliques enterrées pour transports de fluides (" pipe-lines") sont soumises à l'action physico-chimique des sols où elles se trouvent. Il en est de même pour les installations immergées, surtout en milieu marin, qui se dégradent sous l'action de la corrosion électrochimique. Afin de prévenir ces dégradations, deux types de protection sont utilisées ; des revêtements qui isolent le métal du milieu, et l'application d'un courant imposé constant qui s'oppose à la corrosion. Les travaux rapportés dans le mémoire de thèse ont pour objectif de décrire le comportement d'un revêtement de galvanisation soumis à l'action possible d'un courant de protection qui peut localement s'avérer excessif. En effet, une sur-protection cathodique peut provoquer l'apparition de gaz qui décollent et fissurent le revêtement. Pour mener à bien ce travail, un acier galvanisé a été choisi, dans les conditions d'un milieu marin synthétique et d'une sur-protection cathodique, et pour différentes périodes de t emps d'immersion. Durant ces expositions, des enregistrements d'émission acoustique ont été pratiqués, et les endommagements obtenus après essai ont été observés au Microscope Electronique à Balayage. Parallèlement, des mesures d'impédance électrochimique ont permis d'étudier le système substrat - revêtement après des expositions de durées similaires. L'activité acoustique enregistrée a pu être corrélée avec les paramètres déduits des mesures d'impédance électrochimique. La comparaison des chronologies a permis d'associer les classes d'évènement acoustiques à des phénomènes physiques observés au microscope et influençant les diagrammes d'impédance. Cette classification a été validée par l'utilisation d'une méthode statistique utilisant les réseaux neuronaux. Les résultats ainsi obtenus ont conduit à l'établissement d'un mécanisme d'endommagement du revêtement sous l'action de la surprotection cathodique, et à la proposition d'un protocole pour suivre in situ cet endommagement.

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Roth, Sandrine. "Diagnostic d'une installation sidérurgique complexe : analyse de la ligne et proposition d'une architecture pour un système de diagnostic-supervision dédié." Nancy 1, 1995. http://www.theses.fr/1995NAN10430.

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Abstract:

L'étude présentée concerne l'analyse d'une ligne de galvanisation en continu de tôle laminée. L'objectif général de ce travail est la conception d'un système de détection précoce des défauts, de diagnostic et d'aide aux opérateurs dans la conduite et la maintenance de cette installation complexe, ceci dans le but d'améliorer la qualité du produit fabriqué tout en augmentant la productivité et la disponibilité du processus de fabrication. La première phase de l'étude a été la prise de connaissance du procédé et des différents processus impliqués dans la fabrication de tôle galvanisée. Ensuite nous avons procédé à l'analyse bibliographique de diverses stratégies de diagnostic, dans laquelle nous avons privilégié la présentation des méthodes à base de connaissances (réseaux de neurones, systèmes experts, logique floue, physique qualitative), car la compréhension que nous avons pu avoir du fonctionnement de la ligne nous a conforté dans l'idée que les approches à base de modèles risquaient d'être peu applicables sur l'installation considérée. Cette phase de l'analyse a été suivie par la réalisation d'un ensemble de campagnes de mesures destinées à élaborer une base de connaissance sur les défauts, leurs causes et leurs effets. L'architecture informatique du système de supervision a alors été définie. Une structure de type multi-agent associée a un langage de programmation orienté objet a été proposé pour la réalisation du produit final
The subject of this study is about a continuous galvanising line. The general objective of this work is the realisation of a default detection, diagnosis and operators assistance system. That kind of system is intended to the control and to the maintenance of the Sollac complex plant, in order to improve the production and the product quality and the productivity. At first, we have searched any interesting information about the galvanising line, to understand the functioning of each processes which are involved in the production of galvanised iron sheet. Then, the bibliographical analysis of knowledged based diagnosis methods (neural networks, expert systems, fuzzy logic, qualitative physics) is writen to find a strategy to supervise such a non linear multi-variable system. The model based methods are useless because of the lack of available models. The next stage concerned the mesurements collections. The measurements analysis results allow us to build a knowledge base with some defaults trees (defaults, causes and effects) and treatment rules. Then the supervision system architecture is defined. A multi-agent system is described to realise the whole monitoring system and a structure based on an object model is proposed to implement that system

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Gloriant, Thierry. "Influence du titane sur les mécanismes de galvanisation d'aciers : les systèmes ternaire Fe-Zn-Ti et quaternaire Fe-Zn-Ti-Ni à 450°C." Lille 1, 1995. http://www.theses.fr/1995LIL10131.

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Abstract:

Le phénomène de Sandelin, se traduisant par une surépaisseur des revêtements lors de galvanisation d'aciers au silicium, s'explique par la réactivité du substrat avec le zinc liquide. Par des expériences de dépôt de zinc en phase vapeur, ce phénomène disparaît. En fait, lors de la réaction entre la vapeur de zinc et le substrat ferreux, le premier compose intermétallique qui se forme peut accepter une plus grande quantité de silicium que le composé qui précipite le premier lors du processus classique de galvanisation. Pour résoudre ces problèmes des surépaisseurs, une solution possible est l'ajout de titane dans le bain de zinc liquide. Pour comprendre les phénomènes liés à la présence du titane, le diagramme de phase ternaire Fe-Zn-Ti à 450°C a été établi par des expériences de diffusion réalisées sur des alliages Fe-Ti. Trois types de couple de diffusion ont été utilisés : solide/solide, solide/liquide et solide/vapeur à pression contrôlée. La réaction solide-liquide donne directement le coin riche en zinc du diagramme en relation avec le processus de galvanisation. Les analyses des différentes phases obtenues dans chaque revêtement conduisent à de nouveaux équilibres dans le système Fe-Zn-Ti à 450°C. Le nickel et le titane jouant un rôle similaire lors de la réaction acier-zinc liquide, une approche du système quaternaire expérimental Fe-Zn-Ti-Ni à 450°C est déterminée par galvanisation d'alliages Fe-Ti, Fe-Ni et Ti-Ni. Le but est d'étudier l'effet conjugué du titane et du nickel sur la formation des mattes en galvanisation.

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Lacanette, Delphine. "Simulation numérique de l'essorage et du refroidissement d'un film liquide en mouvement par un jet plan turbulent." Bordeaux 1, 2004. http://www.theses.fr/2004BOR12907.

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Abstract:

Les procédés d'enduction sont largement utilisés dans l'industrie, notamment en sidérugie. Pour protéger les tôles de la corrosion, celles-ci sont enduites de métal liquide par immersion dans un bain. Lorsqu'elles remontent verticalement dans l'air environnant, un jet d'air plan turbulent les impacte perpendiculairement, induisant la retombée dans le bain d'une partie du métal. Le métal resté sur l'acier se solidifie produisant de la tôle galvanisée. L'essorage pneumatique tient son nom de l'utilisation d'un jet d'air pour diminuer l'épaisseur de métal liquide. Parmi les difféntes techniques d'enduction, l'essorage pneumatique par un jet plan est l'une des plus efficaces mais aussi des plus difficles à maîtriser. En effet, au cours de ce processus, l'impact du jet plan turbulent sur le film liquide fait intervenir l'interaction entre les écoulements diphasiques et turbulents, phénomène physique complexe. Relativement peu de références bibliographiques font écho de la simulation numérique du couplage diphasique / turbulent en général, et aucune n'a été consacrée à la simulation de l'essorage pneumatique en particulier. Cette thèse s'inscrit dans ce contexte industriel. Elle présente une revue des différents modèles utilisés pour décrire les écoulements diphasiques d'une part et turbulents d'autre part, ainsi que la modélisation du couplage entre les écoulements diphasiques et turbulents. Les méthodes numériques employées pour résoudre le système des équations constitutives sont abordées puis validées. L'outil numérique est alors utilisé pour répondre aux problématiques industrielles d'enduction et d'essorage pneumatique, permettant ainsi d'améliorer la compréhension des phénomènes et d'optimiser le procédé d'essorage pneumatique.

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Fietz, Stephanie. "Vergleichende Untersuchung zweier verschiedener Dosisanordnungen der Galvanisation auf das Modell des experimentell erzeugten ischämischen Muskelschmerzes am Menschen." [S.l.] : [s.n.], 2000. http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=962869457.

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Bretez, Michel. "Rôle du silicium et de l'aluminium dans la réaction fer-zinc application à la galvanisation des aciers." Grenoble 2 : ANRT, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37596424m.

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GAIGNARD, SYLVIE PHILIPPE M.-JEANNE. "AMELIORATION DE LA RESISTANCE A LA FISSURATION DES REVETEMENTS DE ZINC PAR OPTIMISATION DU PROCEDE DE GALVANISATION /." [S.l.] : [s.n.], 2000. ftp://ftp.scd.univ-metz.fr/pub/Theses/2000/Gaignard.Sylvie.SMZ0022.pdf.

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Ferté, Morgan. "Étude et analyse de couches minces par techniques multi-spectroscopiques pour une application sur une ligne de galvanisation." Thesis, Université de Lorraine, 2014. http://www.theses.fr/2014LORR0206/document.

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Abstract:

Avec l’émergence des nouveaux aciers chargés en éléments réactifs, la caractérisation des états de surface a pris une nouvelle dimension. En effet, différentes familles d’oxyde sont dommageables pour la qualité de surface de l’acier et peuvent nuire à l’application de revêtements annexes. Aussi, afin d’assurer une bonne qualité aux produits finis, le besoin de caractériser, en ligne, la surface de l’acier sur toute sa largeur est de plus en plus nécessaire. L’imagerie hyperspectrale est une technologie en plein essor qui permet à la fois la caractérisation spatiale et spectrale d’une surface. Elle n’avait cependant encore jamais été employée pour la caractérisation de couche mince dans l’industrie sidérurgique. Durant ma thèse, deux méthodologies ont ainsi été développées pour répondre à ce besoin: l’une via une mesure en réflexion spéculaire et l’autre via une mesure en émission. En complément d’un travail de synthèse d’échantillons de référence, un développement expérimental complet allant d’un banc de simulation aux traitements des données a été réalisé. Ce travail a permis de démontrer la capabilité de l’imagerie hyperspectrale pour la détection de couche mince d’oxyde sur un acier parfois à plusieurs centaines de degrés Celsius. Ces résultats encourageants ont conduit à réaliser la première implantation industrielle de cette technologie. Ce travail de thèse a permis d’étudier théoriquement et expérimentalement les phénomènes mis en jeu et de passer du concept répondant à un besoin industriel à l’implémentation en ligne d’un capteur dédié à la caractérisation d’une couche mince d’oxyde sur une surface en défilement dans des conditions industrielles
With the emergence of new steel loaded in reactive elements, the characterization of the physico-chemical properties of the surface states has taken a new dimension. Indeed, the thin films of oxide formed are damaging for the surface quality of the steel and may adversely affect the application of varied coatings. Also, to ensure a good quality on finished products, the need to characterize, online, the steel surface over its entire width is increasingly necessary. The hyperspectral imaging is an emerging technology that allows both spatial and spectral characterization of a surface. It had never been used to characterize thin layers in the steel industry. During my PhD, both methodologies have been developed to meet this need: one via a measurement in specular reflection and the other via a measurement in emission. In addition to a synthesis of reference samples, a full experimental development ranging from a simulation bench to the data processing was performed. This work has demonstrated the capability of the hyperspectral imaging to detect thin surface oxide layers on a steel surface, sometimes at several hundred degrees Celsius. These encouraging results led to the first industrial implementation of this technology. This thesis made it possible to study theoretically and experimentally the phenomena involved and to move from the concept that meets an industrial need to the implementation of an online sensor dedicated to the characterization of a thin oxide layer on a moving surface in industrial conditions

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Zapico, Alvarez David. "Mechanisms and kinetics of the galvannealing reactions on Ti IF steels." Thesis, Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2014. http://www.theses.fr/2014ECAP0019.

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Abstract:

Les revêtements galvanisés alliés sont produits par immersion à chaud d’une bande d'acier dans un bain de zinc fondu à environ 460 °C, saturé en fer et contenant de faibles quantités d'aluminium (de 0,1 à 0,135% poids), suivie d’un traitement thermique (jusqu'à des températures voisines de 500-530 °C pendant environ 10 s) afin de déclencher les réactions d'alliation entre le fer et le zinc. La microstructure finale de ce type de revêtement est composée d'une succession de couches stratifiées de phases Fe-Zn et ses propriétés d'usage sont directement liées à la distribution de ces phases dans le revêtement. Les paramètres process à appliquer sur ligne industrielle doivent donc être optimisés pour obtenir la microstructure de revêtement souhaitée avec des coûts minimaux. Le développement d'un tel revêtement passe par différentes réactions complexes : la formation de la couche d'inhibition, la rupture de cette couche, la consommation du zinc liquide et l'enrichissement en fer du revêtement solide. Les cinétiques de ces réactions doivent être étudiées et modélisées séparément afin de contrôler avec précision l'évolution du revêtement au cours du cycle thermique. Dans ce travail, les deux premières réactions ont été étudiées dans le cas des aciers IF Ti. La cinétique de formation de la couche d'inhibition est extrêmement rapide et n’a par conséquent pas été étudiée. L'attention a été portée sur la nature de cette couche et sur les mécanismes responsables de sa formation. Il a été démontré que la couche d'inhibition formée dans des bains classiques pour la production de ces revêtements est composée d'une première couche très mince de Fe2Al5Znx (20-30 nm) sur la surface de l’acier et d’une seconde couche plus épaisse de δ (FeZn7) (environ 200 nm) au-dessus. Lorsque l'acier est immergé dans le bain de zinc, la dissolution du premier dans le second conduit à une sursaturation en fer à l'interface solide / liquide. Une très fine couche de Fe2Al5Znx métastable germe alors sur la surface de l'acier favorisée par des relations préférentielles d’épitaxie avec la ferrite. Par la suite, une couche de δ germe sur la couche de Fe2Al5Znx ce qui permet à la microstructure finale de devenir thermodynamiquement stable. L'effet de la teneur en aluminium du bain sur la nature de la couche d'inhibition a également été étudié. Quand la teneur en aluminium du bain diminue, la couche de Fe2Al5Znx devient discontinue car cette phase devient plus métastable et sa germination sur la surface de l'acier moins probable. Cette étape d’inhibition n'est que transitoire et un traitement thermique prolongé conduira à la rupture de la couche d'inhibition et au développement des réactions Fe-Zn. Le mécanisme de rupture, contrôlé par la diffusion du zinc dans les joints de grains de l'acier, peut être expliqué à l'aide du diagramme de phase ternaire Al-Fe-Zn et résumé en deux étapes : la disparition de la couche de Fe2Al5Znx à l'interface couche d’inhibition / acier résultant de l’enrichissement de cette interface en zinc, et la germination de la phase Г (Fe3Zn10) aux joints de grains de l'acier lorsque la concentration en zinc y devient suffisante. C’est cette germination qui va provoquer localement la rupture de la couche d’inhibition. La cinétique de cette réaction dépend fortement de la composition chimique de l'acier IF Ti et de la teneur en aluminium du bain. D'une part, il apparaît que l'effet de la composition chimique de l'acier sur la cinétique de rupture d'inhibition est contrôlé par la compétition entre deux phénomènes opposés : la vitesse de diffusion du zinc dans les joints de grains de l'acier et la capacité de l'acier à y accumuler les atomes de zinc. D'autre part, la diminution de la teneur en aluminium du bain favorise la discontinuité de la couche de Fe2Al5Znx, ce qui accélère la rupture de la couche d'inhibition car le zinc est supposé diffuser plus rapidement dans δ que dans Fe2Al5Znx
Hot-Dip GalvAnnealed (HDGA) coatings are produced by the immersion of the steel strip into an iron-saturated liquid zinc bath at around 460 °C containing small amounts of aluminium (from 0.1 to 0.135 wt.%, normally) and its subsequent heating (up to temperatures around 500-530 °C for about 10 s, typically) in order to trigger the alloying reactions between iron and zinc. The final microstructure of this kind of coatings is composed of a sequence of stratified Fe-Zn phase layers and its in-use properties are directly related to the phase distribution within the coating. The process parameters to be performed in industrial lines must therefore be optimized in order to obtain a successful coating microstructure with the minimum costs. The development of such a coating passes through different and complex reactions: the inhibition layer formation, the inhibition layer breakdown, the liquid zinc consumption and the iron enrichment of the solid coating. The kinetics accounting for these reactions must be studied and modelled separately in order to accurately control the evolution of the coating along the heat treatment performed in the industrial line. In the present work, the two first reactions were investigated in the case of Ti IF steel grades. The kinetics of the inhibition layer formation is extremely fast and has therefore not been investigated in detail. Concerning this reaction, the focus was given to the nature of this inhibition layer and to the mechanisms accounting for its formation. It has been found that the inhibition layer formed in typical baths for galvannealed coatings production is composed of a very thin layer of the Fe2Al5Znx phase (20-30 nm) on the steel surface and a thicker layer of the δ (FeZn7) phase (around 200 nm) on its top. As the steel strip enters the zinc bath, iron dissolution from the former into the latter leads to an iron supersaturation at the solid / liquid interface. As a result, a very thin layer of metastable Fe2Al5Znx nucleates on the steel surface favoured by preferential epitaxial relationships with ferrite. Subsequently, δ nucleates on the Fe2Al5Znx layer allowing the final microstructure of the inhibition layer to become thermodynamically stable. The effect of the bath aluminium content on the nature of this inhibiting structure has also been studied. As the bath aluminium content is lowered, the Fe2Al5Znx layer becomes discontinuous: the lower the bath aluminium content is, the higher the metastability of Fe2Al5Znx is and the less probable its nucleation on the steel surface is. The inhibition state is only transient and continued heat treatment will lead to the inhibition layer breakdown and the development of the further Fe-Zn alloying reactions. The breakdown mechanism, controlled by the diffusion of zinc towards the steel grain boundaries, can be explained using the Al-Fe-Zn ternary phase diagram and summarized in two steps: the disappearance of the Fe2Al5Znx layer at the inhibition layer / steel interface as a result of the enrichment of this interface in zinc, and the local nucleation of the Г (Fe3Zn10) phase at the steel grain boundaries, breaking the inhibition layer off, when the zinc concentration at these locations becomes high enough. The kinetics accounting for this reaction strongly depends on the Ti IF steel chemical composition and the bath aluminium content. On the one hand, it has been found that the effect of the steel chemical composition on the inhibition layer breakdown kinetics would be ruled by the competition between two opposite phenomena: the rate of zinc diffusion at the steel grain boundaries and the ability of the steel to accumulate the zinc atoms at these locations On the other hand, decreasing the bath aluminium content favours the discontinuity of Fe2Al5Znx, which accelerates the inhibition layer breakdown as zinc is expected to diffuse faster through δ than through Fe2Al5Znx

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Bouzziri, Miloudi. "Adhérence et propriétés physico-chimiques des couches de phosphate sur aciers et aciers revêtus de zinc." Lyon 1, 1994. http://www.theses.fr/1994LYO10201.

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Abstract:

Au cours de ce travail, nous avons mis en evidence l'influence de la nature du substrat (acier, galvanise et electrozingue), de la nature du procede de phosphatation (aspersion ou immersion), de l'etuvage des couches de phosphate, et des cycles de post-cuisson sur l'adherence des revetements de peinture (cataphorese et cataphorese + laque de finition) avant et apres vieillissement. Les meilleures performances sont obtenues sur l'electrozingue traite par immersion. Dans ce cas aucune variation significative n'est mise en evidence lors de l'etuvage des couches de phosphate, des cycles de post cuisson et du vieillissement humide. Par ailleurs, pour tous les systemes peints, un arrachement plus ou moins important de la couche de phosphatation est observe dans la zone d'amorcage de la rupture a la suite de l'essai mecanique de flexion trois points. Il est de notoriete que les performances des systemes duplex sont meilleurs lorsque les couches de phosphate sont formes de fins cristaux, recouvrant bien la surface metallique. Dans ces conditions, nous avons plus particulierement etudie l'adherence des couches de phosphate en fonction de la nature, concentration et vieillissement des bains d'affinage d'une part et en fonction du taux de nitrate ajoute dans le bain de phosphatation en tant qu'accelerateur d'autre part. Dans chacun des cas l'observation meb de la surface des echantillons phosphates et la caracterisation physico-chimique par empa, xrfs, xrd, et ftir des couches formees et des zones d'amorcages des ruptures ont ete effectuees. Nous avons montre que la taille des cristaux, le poids de couche et le taux de recouvrement dependent de la presence ou de l'absence des affineurs, de la nature des affineurs et de leur concentration dans le bain d'affinage et du vieillissement de ce dernier. Par contre la nature et composition chimique des cristaux formes semble etre independants de ces parametres, seul la nature du substrat a une influence, quant a l'adherence et le taux d'arrachement, ils dependent de l'ensemble de ces parametres. Les memes constatations sont faites lors de l'etude en fonction de la qualite du nitrate dans le bain de phosphatation. Dans la mesure ou la nature cristallographique des cristaux et leur composition chimique ne dependent que de la nature du substrat, les variations de l'adherence et du taux d'arrachement observes sont bien caracteristiques de l'adherence des cristaux sur le metal et des proprietes des couches superficielles non recouvertes de cristaux. En conclusion on peut admettre que l'adherence des cristaux de phosphate depend des proprietes des couches creees a la suite de l'affinage et de la transformation de ces couches lors du contact avec le bain de phosphatation

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Fourmentin, Richard. "Modélisation thermodynamique du système Fe-Zn-Al-Cr à 460°C et son impact sur les procédés de galvanisation." Lille 1, 2004. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2004/50376-2004-Fourmentin.pdf.

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Abstract:

En raison de l'utilisation d'équipements en acier inoxydable lors de la galvanisation de tôles automobiles, le chrome se trouve de façon "naturelle" dans les bains de zinc, qui contiennent également de l'aluminium et du fer. L'objectif de cette thèse est de déterminer l'influence du chrome sur les équilibres thermodynamiques entre la phase liquide et les phases solides, en élaborant le diagramme Fe-Zn-Al-Cr à 460ʿC. Une série d'expériences a été menée dans les systèmes ternaires Fe-Zn-Cr et Al-Cr-Zn à 460ʿC. Ces résultats expérimentaux ainsi que le diagramme Fe-Zn-Al à 460ʿC, grâce au logiciel Thermo-Calc ont permis d'obtenir la modélisation du diagramme Fe-Zn-Al-Cr par l'optimisation des paramètres d'interactions entre atomes dans les différentes phases solides et liquide. Ce diagramme quaternaire a été confronté aux résultats de galvanisations et de galvannealing d'aciers IF, afin de proposer un modèle expliquant l'influence de la présence du chrome sur les revêtements obtenus. Ce modèle a également été étendu à des aciers industriels présentant des problèmes de "galvanisabilité".

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Fourmentin, Richard Reumont Guy. "Modélisation thermodynamique du système Fe-Zn-Al-Cr à 460°C et son impact sur les procédés de galvanisation." Villeneuve d'Ascq : Université des sciences et technologies de Lille, 2007. https://iris.univ-lille1.fr/dspace/handle/1908/252.

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Abstract:

Reproduction de : Thèse de doctorat : Sciences des matériaux : Lille 1 : 2004.
N° d'ordre (Lille 1) : 3532. Résumé en français et en anglais. Titre provenant de la page de titre du document numérisé. Bibliogr. p. 171-176.

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Traisnel, Michel. "Amélioration de la tenue à la corrosion de matériaux métalliques par ajout d'éléments d'alliage ou par revêtements." Lille 1, 1999. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1999/50376-1999-463.pdf.

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Abstract:

Parmi les nombreuses méthodes utilisées pour lutter contre la corrosion des substrats ferreux nous avons développé deux d'entre elles : l'ajout d'éléments d'alliage ainsi que les revêtements. Dans la première partie, l'amélioration de la tenue à la corrosion en milieu sulfurique est obtenue par l'ajout de chrome et de molybdène suivant un facteur (%Cr + 3x% Mo) compris entre 20 et 40. Cette étude met en évidence l'efficacité des techniques électrochimiques afin de quantifier la tenue à la corrosion. Dans la deuxième partie, concernant la protection des substrats ferreux par les revêtements minéraux galvanisation ou silice amorphe, nous montrons que pour la galvanisation au trempé des aciers au silicium élaborés par coulée continue, l'utilisation d'un bain de zinc allié à : 0,30% Pb - 0,04% Al - 0,003 Mg - 0,05% Sn - 0,0008% Be constitue une solution pragmatique ; par ailleurs les essais de la tenue à la corrosion en atmosphère naturelle permettent de valider les tests électrochimiques accélérés. Quant aux revêtements de silice amorphe charges en zinc, ils sont obtenus par transformation sol-gel du tétraethoxysilane, l'adhérence sur le substrat étant initiée par une phosphatation amorphe. Les techniques électrochimiques et en particulier l'impédancemétrie ont permis d'optimiser le système. Le savoir-faire acquis sur les substrats ferreux a été appliqué à l'optimisation des biomatériaux métalliques ainsi qu'à l'élaboration d'un revêtement silicate sur titane utilisé comme prothèses articulées.

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Boussac, Olivier. "Détermination d'un critère de résistance à la fatigue pour des aciers galvanisés à chaud." Lille 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LIL10077.

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La galvanisation à chaud au trempé est un traitement de surface qui confère aux aciers une excellente protection contre la corrosion. Ce procédé est bien adapté aux assemblages mécano-soudés destinés aux pièces de sécurité automobiles qui sont particulièrement sujettes aux agressions continuelles du milieu environnant. Cependant, le revêtement de galvanisation peut influencer la résistance à la fatigue de l'acier. Des essais de fatigue en flexion et en traction compression ont en effet montre que la résistance a la fatigue d'une tôle diminue d'autant plus que l'épaisseur du revêtement est importante. Une analyse de la fissuration en surface du substrat montre que la rupture précoce du matériau a pour origine la propagation des fissures générées dans le revêtement. Les caractéristiques mécanique et structurale des trois principales phases du revêtement (les deux composes intermétalliques delta et zêta, et la couche de zinc pur en surface ETA) suggèrent que ces fissures de fatigue peuvent a priori s'amorcer dans diverses régions de ce revêtement. Afin de clarifier l'origine de l'endommagement, la fissuration du revêtement a été suivie au cours de la sollicitation cyclique en pratiquant des essais interrompus. Cette analyse microstructurale a permis de préciser les mécanismes d'endommagement qui aboutissent à la propagation d'une fissure de fatigue dans le substrat. Cette propagation s'effectue à la condition que les fissures générées très tôt dans le processus de fatigue traversent entièrement l'épaisseur du revêtement
La résistance à la fatigue du matériau est alors conditionnée par la propagation de ces fissures à travers l'interface, dans l'acier. A partir des résultats de fatigue et de la caractérisation microstructurale de l'endommagement, un critère a été propose pour permettre de prévoir la propagation des fissures à travers l'interface et par la, la résistance à la fatigue de l'acier galvanise. Ce critère est fondé sur le diagramme de Kitagawa. Il associe la limite d'endurance du substrat non revêtu et un seuil de propagation de fissures commun aux nuances de tôles utilisées dans le secteur automobile. L'effet de l'épaisseur du revêtement et l'influence de la nature du substrat sont alors expliqués

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Toumi, Ajimi Wiem. "Analyse expérimentale de barres de précontrainte en acier S460N et de plaques galvanisées en acier S355K2+N." Troyes, 2013. http://www.theses.fr/2013TROY0008.

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Abstract:

Ces travaux de thèse concernent la caractérisation expérimentale de barres et de plaques en acier de construction, laminées à chaud. L’influence d’un traitement de galvanisation à chaud a également été étudiée sur les plaques en acier. Pour ce faire, plusieurs techniques expérimentales ont été mises en oeuvre : la microscopie optique et électronique à balayage ont permis de caractériser la microstructure de l’acier et du revêtement de zinc ainsi que la proportion des phases en présence et leur taille des grains. La structure cristalline des différentes phases présentes dans le revêtement a été caractérisée par diffraction des rayons X. Des essais de micro-dureté Vickers ont permis d’évaluer la dureté dans les différents constituants des barres et plaques de l’étude. Les contraintes résiduelles présentes à la fois dans l’acier de construction et la couche de galvanisation ont été évaluées en mettant en oeuvre trois techniques différentes : la diffraction des rayons X, la méthode du trou incrémental (MTI) et la méthode ultrasonore. Une comparaison des résultats obtenus par ces trois techniques a été réalisée, chaque méthode donnant des informations complémentaires. Une corrélation entre les différents paramètres microstructuraux obtenus et les caractéristiques mécaniques évaluées a été entreprise. Une attention particulière a été portée à l’influence de l’épaisseur du revêtement de galvanisation sur les propriétés microstructurales et mécaniques de l’acier étudié
The following PhD work deals with the experimental characterization of hot rolled lowcarbon steel bars and plates, used for the construction of prestressed civil structures. The influence of hot-dip galvanizing treatment was also studied on steel plates. Several experimental techniques have been carried out: optical microscopy and scanning electron microscopy were used to characterize the microstructure of the steel substrate, as well as the phase proportion and their grain size within the zinc coating. The crystallographic structure of the phases present in the Zn coating were characterized by X-ray diffraction. Micro-hardness Vickers tests were used to evaluate the hardness in the various components of the bars and plates. The residual stresses in both substrate steel and galvanized layer were evaluated using three different techniques: X-ray diffraction, the incremental hole drilling method and the ultrasonic method. A comparison of the results obtained by these three techniques was performed, each method giving complementary information. A correlation between microstructural parameters and mechanical properties obtained was assessed. A particular attention has been focused on the influence of the galvanized coating thickness on the microstructure and mechanical properties of the low carbon steel

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Zaidi, Mourad. "Mouillabilité de surfaces hétérogènes fer-oxydes par le plomb et l'étain." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2008. http://www.theses.fr/2008ECAP1094.

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Abstract:

Le phénomène de mouillage intervient dans de nombreux procédés, parmi lesquels la galvanisation en continu de tôles d’acier pour carrosserie automobile. Dans ce procédé, la tôle est immergée dans un bain de zinc liquide afin de la recouvrir d’une couche protectrice de zinc. Mais avant cela, cette tôle, laminée à froid, est soumise à un recuit sous atmosphère réductrice dans le but d’éliminer l’écrouissage et les oxydes de fer superficiels et favoriser ainsi les réactions de galvanisation. Des nouveaux aciers, dits à haute limite d’élasticité, ont été élaborés afin d’améliorer la sécurité passive des véhicules sans trop augmenter leur masse et leur consommation de carburant. Ces aciers contiennent des teneurs élevées en éléments d’addition oxydables qui, lors du recuit, diffusent de la masse de l’acier vers la surface où ils forment des particules d’oxydes qui ne sont pas mouillées par le zinc liquide. Il parait donc important de comprendre le mouillage par des métaux liquides de surfaces hétérogènes, composées de fer métallique et d’oxydes. Pour cela, nous avons construit un dispositif de chute de goutte permettant le recuit du substrat séparément du liquide, et l’étude in situ de l’étalement d’une goutte de métal liquide, à des temps très courts, à l’aide d’une caméra rapide. Nous avons mené nos expériences sur des alliages fer – silicium et un acier industriel permettant d’avoir un taux de couverture par les oxydes variant de 0 à 100%. Nous avons choisi d’utiliser deux métaux liquides. Le plomb, pour l’étude du mouillage non réactif, et l’étain, pour l’étude du mouillage réactif
Wetting phenomenon takes place in several processes among which continuous galvanizing of steel sheet for car bodies. In this process, the steel sheet is immersed in a zinc bath in order to cover it with a protective zinc layer. But before that, the cold rolled steel sheet is annealed in a reducing atmosphere in order to eliminate the cold working and the superficial iron oxides improving thereby the galvanizing reactions. New steels, called advanced high strength steels, have been developed in order to improve vehicle safety without increasing their weight and therefore fuel consumption. These steels contain high amounts of oxidable alloying elements that segregate during the annealing to the surface where they form oxides particles that are not wetted by liquid zinc. Therefore it seems important to understand the wetting by liquid metals of heterogeneous surfaces composed by metallic iron and oxides. For this purpose we have build a dispensed drop apparatus allowing the annealing of the substrate separately of the liquid and the in situ study of the spreading of metallic droplet at very short time using a high speed camera. In our experiments we have used different iron – silcon alloys and an industrial steel leading to surface coverage lying from 0 to 100%. We have chosen two liquid metals. Lead to investigate the non reactive wetting and tin to investigate the reactive wetting. Wetting

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ALAOUA, DENIS. "Etude du role des joints de grains dans la reactivite fer-zinc lors de la galvanisation d'aciers a basses teneurs en elements interstitiels." Paris 11, 1992. http://www.theses.fr/1992PA112338.

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Abstract:

La surface des aciers if (interstitial free) au titane presente, lors de la galvanisation, une reactivite specifique qui se traduit par l'apparition de phases fer-zinc nuisibles a l'emboutissage et a l'aspect des toles. La formation de ces phases se produirait preferentiellement aux joints de grains et serait favorisee par l'absence de certains elements segreges. Le but de ce travail est de verifier l'hypothese precedente par une etude comparative de la structure et de la chimie des joints de grains dans le cas d'aciers presentant ou non ce phenomene. La comparaison des microstructures (morphologie, etat de precipitation) et celle de la distribution geometrique des joints de grains ne revelent pas de differences significatives entre les deux nuances. La difference de reactivite entre les deux aciers n'est donc pas due a la seule structure intergranulaire, il apparait necessaire d'analyser de maniere approfondie la chimie des joints de grains. Toute approche serieuse des phenomenes de segregation intergranulaire, en particulier dans le cas d'alliages complexes, requiert des informations sur la nature et la quantite des elements en solution solide dans la matrice. L'etude de la segregation en surface montre que la grande difference entre les deux aciers, if ti-nb et if ti, est la presence ou non de carbone libre. L'utilisation du formalisme thermodynamique et la prise en compte des phenomenes de precipitation permettent d'evaluer l'enthalpie libre de segregation superficielle des elements segreges (p,s,ti) et de rendre compte de leurs interactions, repulsives ou attractives. L'analyse des segregations intergranulaires a necessite une mise au point delicate des conditions optimales de rupture intergranulaire. Dans le cas de l'acier if ti, quel que soit le type de rupture, le titane et le carbone sont detectes. Dans le cas de la rupture ductile, les elements sont sous forme de precipites tic. En revanche, la rupture fragile peut etre attribuee a une segregation intergranulaire de titane

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Vincent, Grégory. "Textures, microstructures et propriétés mécaniques d'alliages de zinc en feuillards et en revêtement." Metz, 2004. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/2004/Vincent.Gregory.SMZ0413.pdf.

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Abstract:

En vue d'améliorer la résistance à la fissuration, un nouveau type de laminage est exploré pour le zinc massif et les tôles revêtues de zinc. Il s'agit du laminage asymétrique et du skin-pass asymétrique. Ce type de laminage change nettement la texture du zncuti alors que dans le cas du revêtement de galvanisation la texture est peu modifiée. Ceci s'explique par le fait que le taux de réduction est important dans le laminage (de l'ordre de 50 %) alors qu'il est faible dans le skin-pass (de l'ordre de 2 %). Dans cette partie les résultats obtenus par l'utilisation simultanée du modèle de taylor pour la prédiction des textures, associe au modèle de ligne de courant, sont comparés aux résultats expérimentaux. Le suivi de l'évolution de texture au cours de la déformation permet de valider à posteriori les diverses hypothèses avancées dans les modèles de plasticité. Dans la dernière partie, l'étude des caractéristiques des joints de grains, notamment les désorientations à travers le joint, complète l'étude des mécanismes mis en jeu lors de la déformation plastique et de la fissuration, de façon à préciser le rôle de la texture (orientation des grains déterminant la fissuration intragranulaire ou clivage) et des caractéristiques des joints de grains (désorientations déterminant la fissuration intergranulaire). Cette étude est réalisée dans le revêtement de zinc afin de corréler la fissuration avec les orientations et désorientations de grains
In order to improve the cracking resistance, a new rolling process is explored for bulk zinc sheets and galvanized zinc sheets. It deals with asymmetrical rolling and asymmetrical skin-pass rolling. This type of rolling clearly changes dramatically the texture of zncuti whereas in the case of galvanized coating the texture is modified to a slight extent only. This is explained by the fact that the reduction ratio is large in rolling (ranging about 50%) whereas it is small in the skin-pass rolling (ranging about 2%). In this part results obtained by the simultaneous use of the taylor model for the prediction of textures, associated to the flow line model, are compared to the experimental results. The follow-up of the texture evolution during the deformation makes it possible to validate a posteriori the various assumptions made in the models of plasticity. In the last part, the study of the grain boundaries characteristics, in particular the misorientation through the grain boundary, completes the study of the mechanisms involved in the plastic deformation and cracking, in order to specify the role of the texture (intragranular cracking or cleavage are determined by grains orientation) and the grain boundaries characteristics (misorientation across grain boundary determining intergranular cracking). This study is carried out on zinc coatings in order to correlate cracking behaviors to the orientations and misorientations of grains

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Moriau, Olivier. "Etude et optimisation du matériau "acier galvanisé" en termes de capacité d'amortissement et de résistance à la corrosion sous contrainte." Lille 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LIL10127.

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Abstract:

Dans le cadre de l'étude des propriétés mécaniques des aciers galvanises au trempe, ces travaux montrent le rôle important que jouent les caractéristiques mécaniques et structurales du revêtement de galvanisation sur la résistance a la corrosion sous contrainte sous sollicitation monotone, et sur la capacité d'amortissement sous sollicitation dynamique d'un acier plat galvanise. L'objectif principal de cette étude consiste a optimiser le matériau acier galvanise en terme de capacité d'amortissement. L'implantation d'alliages galvanises ferromanganèse dans le secteur automobile semble être le meilleur compromis pour obtenir a la fois de hautes capacités d'amortissement, de bonnes caractéristiques mécanique et une bonne tenue a la corrosion. L'influence des paramètres fréquence et température a permis de préciser les mécanismes de dissipation d'énergie lies a la capacité d'amortissement élevée des alliages polyphasés fe-16(et 18)%mn. Ces alliages contiennent en effet le maximum de martensite epsilon de trempe, dont les interphases avec l'austénite résiduelle sont des sources de dissipation d'energie sous sollicitation cyclique. Il est également nécessaire de considérer une contribution magnetique a l'amortissement lorsque l'austénite est dans son état antiferromagnétique, c'est a dire sous sa température de neel. La maîtrise du processus de galvanisation a chaud de tels alliages en bain de zn-ni, utilise dans l'industrie, a permis de proposer la représentation du coin riche en zinc du système quaternaire fe-mn-zn-ni a 450 degrés celsius. Les capacités d'amortissement obtenues après galvanisation situent ces matériaux polyphasés revêtus au sommet du domaine des matériaux de construction.

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Biskri, Mohamed. "Tenue à la corrosion de structures assemblées par déformation à froid." Thesis, Bordeaux, 2017. http://www.theses.fr/2017BORD0644/document.

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Abstract:

De nos jours, la galvanisation continue par immersion à chaud est largement utilisée dans les structures métalliques pour protéger les aciers contre la corrosion. Le zinc offre une barrière protectrice grâce à la formation d'un oxyde de surface et d'un effet de protection sacrificielle. Cependant, les procédés de fabrication de la structure ou les assemblages mécaniques par déformation plastique peuvent créer des dommages affectant les performances de corrosion du revêtement.L’objectif de ce travail était d’étudier la durabilité, en environnement agressif, par des essais d’immersion et en enceinte climatique, de revêtements galvanisés déformés à la suite d’une mise en forme. Trois revêtements différents ont été choisis. Un revêtement de zinc utilisé comme référence, un revêtement Zn-Al-Mg dans lequel l’ajout de magnésium et d’aluminium permet une meilleure tenue à la corrosion et enfin un revêtement Zn-55Al choisi pour sa très bonne durabilité en environnement agressif en raison de la quantité importante d’aluminium présente dans sa composition
Nowadays continuous hot-dip galvanizing is widely used in metallic structures to protect steels against corrosion. Zinc provides a protective barrier thanks to the for-mation of a surface oxide and a sacrificial protection effect. However, structure manufacturing processes or mechanical assemblies by plastic deformation can create damage affecting the corrosion performance of the coating.The objective of the present work is to study changes of corrosion resistance induced by plastic deformation using immersion and climatic chamber tests. Three different coatings were chosen. A zinc coating used as a reference, a Zn-Al-Mg coating in which the addition of magnesium and aluminum allows a better resistance to corrosion and finally a Zn-55Al coating chosen for its very good durability in aggressive environment in Because of the large amount of aluminum present in its composition

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Chiza, Albert. "Détermination du coefficient de frottement pour les surfaces de contact métallisées dans les assemblages des ponts en acier." Master's thesis, Université Laval, 2013. http://hdl.handle.net/20.500.11794/24444.

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Abstract:

Les assemblages boulonnés doivent être conçus en tant qu’assemblages de type antiglissement s’ils sont soumis à des charges variables, à des vibrations ou à un phénomène de fatigue. Ces situations sont fréquentes dans la construction des ponts en acier. Le fini de surfaces de contact des pièces en acier à assembler contrôle le niveau de résistance au glissement des assemblages. Les normes de conception, telle que le code canadien sur le calcul des ponts routiers CAN/CSA S6-06 (CSA 2006) ainsi que American Institute of Steel Construction (AISC 2010), spécifient les conditions de surfaces de contact avec des coefficients de frottement associés à utiliser pour la conception. Actuellement, ces normes ne spécifient pas la résistance au glissement pour des surfaces de contact qui sont métallisées ou pour une combinaison de surface métallisée et une autre galvanisée (appelées métallisées-galvanisées dans ce qui suit), alors que les éléments de la charpente d’acier sont couramment métallisés ou galvanisés pour assurer leur durabilité. Les fabricants de ponts sont donc obligés de masquer les surfaces de contact des assemblages avant d’appliquer les revêtements de protection sur les éléments structuraux, ce qui augmente considérablement les coûts et le temps de fabrication. Dans cette recherche, les résistances au glissement des assemblages de type antiglissement ayant des surfaces complètement métallisées ainsi que des surfaces métallisées-galvanisées, ont été caractérisées en vue des dispositions de la norme canadienne en vigueur. Les coefficients de frottement moyens sont obtenus en effectuant des tests en compression et en tension. Ces tests ont révélé une grande augmentation de la résistance au glissement des surfaces de contact métallisées, comparativement aux surfaces décapées sans revêtement. Pour ce qui est des surfaces de contact métallisées-galvanisées, les coefficients de frottement obtenus ont été plus élevés que ceux fournis par la norme pour les surfaces de contact galvanisées et, dans la majorité des cas, aussi élevés que ceux pour les surfaces décapées sans revêtement. Mots clés: assemblages boulonnés antiglissement, galvanisation à chaud, métallisation, normes de conception de la charpente d’acier, ponts en acier, résistance au glissement.
The slip resistance is a critical factor influencing high strength bolted joint behaviour in steel structures under repeated loading. The surface condition of the connected steel components, also known as the faying surface, controls the level of the slip resistance. Design standards, such as the Canadian Highway Bridge Design Code CAN/CSA S6-06 (CSA 2006) and the American Institute of Steel Construction (AISC 2010) specifications, specify desired conditions for faying surfaces and associated slip coefficients for design purposes. Currently, these standards do not address faying surface conditions that are completely metallized or that have one connected face metallized and the other face galvanized (hereafter referred to as galvanized-metallized faying surfaces), although steel bridge components are widely metallized or galvanized to provide long-term protection against wear and corrosion. This compels steel bridge fabricators to mask off all faying surfaces before metallizing, a practice that is labour-intensive, costly and time-consuming. In this study, the resistance of slip-critical joints in steel bridges with metallized and galvanized-metallized faying surfaces are characterized in the light of the CAN/CSA-S6-06 standard. The mean slip coefficient is determined from a compression and tension test regimes. These tests revealed much greater slip resistance for metallized faying surfaces than the typical uncoated blast-cleaned surface. For the metallized-galvanized surfaces, the mean slip coefficients were found to be much greater than that for galvanized surfaces and, in the majority of cases, also greater than the uncoated blast-cleaned surface. Keywords: steel bridge construction, galvanization, metallization, slip-critical bolted joints, slip resistance, design standards.

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Khireddine, Mohammed-Hachemi. "Étude des phénomènes de dégradation des tôles d'acier galvanisé prélaquées et profilées entreposées en milieu chaud et humide." Compiègne, 1991. http://www.theses.fr/1991COMPE096.

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Abstract:

Les profilés en acier galvanisé prélaqué utilisés dans l'industrie du bâtiment sont sujets à des phénomènes de dégradation particuliers, tant du point de vue cinétique que phénoménologique lorsqu'ils sont stockés dans un environnement à caractère tropical. Sur la base de simulations en étuves humides, l'étude d'un échantillonnage de tôles d'acier galvanisé recouvertes de différents systèmes de peinture a été menée, pour caractériser d'une part phénoménologiquement la détérioration des films de protection et d'autre part électrochimiquement la corrosion du support métallique. Cette approche, mettant en jeu des techniques électrochimiques complémentaires, combinée à des essais d'adhérence sur films de peinture, et complétée par des analyses de surfaces, a conduit à proposer des modèles simples de dégradation de ces produits. Cela a permis également de dégager les paramètres les plus importants auxquels on doit se référer afin de pouvoir prédire, dans des limites acceptables, les manifestations électrochimiques qui peuvent survenir. Ces prédictions sont toutefois sensiblement améliorées lorsque l'étude est complétée par des résultats d'essais effectués sur sites naturels. Les différents systèmes de peinture appliqués sur acier galvanisé, sollicités en étuve humide, réagissent en interaction avec le subjectile selon trois mécanismes principaux qui sont : la formation de cloques du film de peinture remplies de liquide au niveau desquelles la corrosion du support métallique est généralement ralentie, la formation de cloques sèches, remplies de rouille blanche, et la déamination du film de peinture de son support avec ou sans corrosion sous-jacente. Par ailleurs, il a été montre qu'il existait également un mécanisme connexe de corrosion qui est le cloquage du revêtement de galvanisation.

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Huang, Wenjun. "Contribution à l'analyse par diffractométrie X des déformations et des contraintes à l'échelle des grains." Phd thesis, Paris, ENSAM, 2007. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00002480.

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Abstract:

Une nouvelle méthodologie d'analyse monocristalline par diffraction des rayons X (DRX) a été développée pour combler une lacune de l'analyse des contraintes d'ordre II (à l'échelle du grain) dans un matériau cristallin à structure non cubique. Cette méthode est basée sur la méthode d'Ortner I en introduisant le tenseur métrique qui lie le tenseur des déformations et les distances inter réticulaires mesurées par DRX. Avec cette nouvelle méthodologie, lorsque le repère cristallin direct n'est ni nécessairement orthogonal ni nécessairement normé, un repère orthonormé associé au repère cristallin direct est défini, où la majorité des calculs sont exécutés avec les règles de calcul usuelles. La méthode des moindres carrés nous permit de prise en compte de plus de 6 mesures minimum pour obtenir une meilleure estimation de G et déterminer les incertitudes statistiques. L'application expérimentale dans un bi cristaux cuivre nous a permit d'avoir validé cette nouvelle méthode. Par cette méthode, des contraintes résiduelles d'ordre II dans une couche galvanisé à gros grains sur l'acier sont déterminées après un traitement thermique de recuit. Les 4 grains orientés différemment sont été aussi quantitativement caractérisés in situ sous une sollicitation extérieure. Les résultats ont bien démontré le mécanisme de déformation élastique et plastique à l'échelle des grains et entre les grains. Par conséquent, cette méthode développée est donc adaptable et significative pour détermination des déformations et des contraintes à l'échelle des grains dans un monocristaux ou multicristaux à cristalline structure quelconque.

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Brakna, Mohammed. "Sensor and actuator optimal location for dynamic controller design. Application to active vibration reduction in a galvanizing process." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2023. https://docnum.univ-lorraine.fr/ulprive/DDOC_T_2023_0152_BRAKNA.pdf.

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Abstract:

Les objectifs de cette thèse sont de déterminer un modèle à la fois suffisamment précis mais numériquement exploitable pour proposer des méthodologies de placement de capteurs et d'actionneurs pour le contrôle actif de vibration dans une ligne de galvanisation. La galvanisation consiste à recouvrir un métal (dans notre étude : de l'acier) par une couche protectrice de zinc qui évite la corrosion due à l'air. L'épaisseur de cette couche doit être constante pour garantir les propriétés mécaniques et l'état de surface du produit. Dans une ligne de galvanisation, la bande d'acier en mouvement est chauffée puis plongée dans un bain de zinc liquide avant d'être essorée par des buses projetant de l'air. L'air pulsé, ainsi que la rotation des cylindres d'entrainement de la bande - entre autres - créent des vibrations qui viennent perturber l'essorage et donc la régularité du dépôt de zinc. Un contrôle actif est donc nécessaire, par exemple au moyen d'électro-aimants placés de part et d'autre de la bande d'acier en mouvement. Dans un premier temps, un modèle de comportement de la bande d'acier dans la ligne de galvanisation prenant en compte la présence et la propagation des vibrations a été obtenu par discrétisation spatiale d'une équation aux dérivées partielles. Ce modèle de type espace d'état a été validé en simulation et expérimentalement sur une ligne de galvanisation pilote d'ArcelorMittal Research à Maizières-lès-Metz. Une fois ce modèle établi, l'objectif de l'étude est la recherche du placement optimal de capteurs, pour mesurer le plus efficacement les vibrations de la bande, mais également d'actionneurs pour minimiser l'amplitude de ces vibrations par une loi de commande adaptée. Ces problèmes de placements optimaux sont au cœur des thématiques de contrôle actif des vibrations et se retrouvent dans de nombreux domaines d'application. Une méthode de placement basée sur la maximisation des Grammiens a été proposée en vue de réduire l'impact des perturbations sur le système. Différentes stratégies de contrôle ont été envisagées telles que le retour d'état observé et le retour d'état étendu observé pour améliorer les résultats en tenant compte de l'estimation des perturbations par un observateur PI (proportionnel-intégral). Des résultats de simulations et expérimentaux illustrent les résultats obtenus
The aims of the present PhD thesis are to determine a model that is both sufficiently accurate and numerically exploitable to propose optimal placement of sensors and actuators for active vibration control in a galvanizing line. A continuous hot-dip galvanizing process consists in covering a metal (here: a steel band) by a protective layer of zinc which avoids the corrosion due to the air. The thickness of this layer must be constant to guarantee the mechanical properties and surface condition of the product. In a galvanizing line, the moving steel strip is heated and then immersed in a liquid zinc bath before being wiped out by nozzles projecting air. The air flow, as well as the rotation of the driving rolls, among other things, creates vibrations affecting the wiping process and thus the regularity of the zinc deposit. Active control is therefore necessary, for example by means of electromagnets placed on either side of the moving steel strip. In a first step, a behavioral model of the steel strip taking into account the presence and propagation of vibrations was obtained by spatial discretization of a partial differential equation. This state space model was validated in simulation and experimentally on a pilot galvanizing line of ArcelorMittal Research in Maizières-lès-Metz. Once this model is established, the objective of the study is to find the optimal placement of sensors, to measure the vibrations of the strip as efficiently as possible, but also of actuators to minimize the amplitude of these vibrations by an appropriate control law. These problems of optimal placement are at the heart of the issues of active vibration control and are found in many fields of application. An optimal placement method based on Gramian maximization has been proposed in order to reduce the impact of disturbances on the system. Different control strategies have been considered such as (i) observed state feedback based on Kalman filter and LQ regulator; and (ii) extended observed state feedback to improve the results by also taking into account the disturbance estimation provided by a PI (proportional-integral) observer. Simulation and experimental results illustrate the thesis contributions

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Hazan, Joseph. "Apports et limitations des méthodes électrochimiques à l'étude et au contrôle de la corrosion du zinc et de sa passivation chromique." Compiègne, 1989. http://www.theses.fr/1989COMPDE83.

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Abstract:

ZnO est un semi-conducteur avec de faibles propriétés protectrices. Les chromates sont utilisés comme oxydant passivant dans un traitement dit de conversion. L’application de méthodes électrochimiques et spécialement la spectroscopie d'impédance ont permis d'obtenir des informations rapides, sensibles et précises sur les propriétés de ces surfaces. Des comparaisons ont été effectuées entre les valeurs de vitesses de corrosion et de données de polarisation obtenues par les méthodes de courant continu (basse et haute polarisation) de courant alternatif et des méthodes gravimétriques directes pour des éprouvettes d'acier galvanisé chromatées (récentes, anciennes, dégradées, chauffées sous vide et non chromatées dans des milieux chlorurés (NaCl 0. 03M) et alcalins (NaOH 0. 1M) tous deux choisis à partir de données thermodynamiques. Dans l'électrolyte alcalin on a constaté un effet important de la chromatation non seulement sur Rt et Rp mais aussi sur les pentes anodiques de Tafel déterminées à partir de données de basse polarisation à l'aide d'une analyse numérique, en utilisant l'équation de Wagner et Traud sous une forme hyperbolique. Aussi des corrélations significatives ont été établies entre les valeurs de résistances de polarisation (Rp), de résistances de transfert (Rt) et les tests d'empilage humide. Par contre, des écarts importants ont été trouvés entre les vitesses de corrosion mesurées en utilisant les méthodes électrochimiques et les méthodes gravimétriques directes, ce qui est dû à la proximité de Ecorr et du potentiel d'équilibre Eo1 (relatif au couple Zn(OH)4-2/Zn). Dans ce système le courant d'échange anodique pour le métal Io1 est élevé (0. 05 A/cm2), valeur qui a été déterminée par la méthode de la double impulsion galvanostatique. Les conditions d'irréversibilité étant respectées dans l'autre système étudié (Zn/Cl−). Un autre but de ce travail était de relier les paramètres d'impédance, Rt, Cdc, fc et l'étendue de l'aplatissement du demi-cercle dans le diagramme complexe (analysée selon la théorie de la distribution des constantes de temps utilisée par Côle et Côle pour les diélectriques à l'aide du paramètre Béta) aux propriétés du film (protection, inhomogénéité, porosité. . . ). Ces paramètres déterminés ont été utilisés pour élucider le mécanisme de protection de la couche de conversion et peuvent servir au contrôle de sa qualité.

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Messaykeh, Maya. "A fundamental approach of the wetting at Zn/Al2O3 interface : the effect of a Cr buffer." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS478.

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Abstract:

La galvanisation à chaud est un processus usuel pour protéger l'acier contre la corrosion. La nécessité de réduire les émissions de gaz par l'industrie automobile a suscité l’utilisation d’aciers dits à haute limite élastique. Cependant, une ségrégation des éléments d’alliage (Al) à la surface, lors du recuit de recristallisation, et la formation d'oxydes (Al2O3) empêchent l'adhésion du revêtement de Zn. Dans ce contexte, cette étude vise à comprendre l’effet d’une couche de Cr sur l’adhésion du Zn, à travers une approche de type science des surfaces utilisant la photoémission X (XPS), la spectroscopie de réflectivité différentielle (SDRS), la diffraction d’électrons lents (LEED) et rapides sous incidence rasante (RHEED), la spectroscopie d’absorption des rayons X (EXAFS), la microscopie à force atomique (AFM), la désorption thermique (TPD), ainsi que des calculs ab initio pour répondre aux questions relatives à la chimie interfaciale, la croissance, le mouillage, la structure et la stabilité thermique du Cr/Al2O3 et Zn/Cr/Al2O3. Sur la première, les résultats XPS suggèrent l’oxydation du Cr au contact de la surface nue d’alumine par une réaction avec des groupes OH- résiduels, confirmée par l’EXAFS et les calculs ab initio. En outre, l’AFM et la SDRS montrent un mode de croissance Volmer-Weber de particules de Cr métalliques à facteur de forme élevé, alors qu’aucune épitaxie n’est vue en RHEED. À l'interface Zn/Cr/Al2O3, le coefficient de collage du Zn est amélioré en fonction de l'épaisseur de Cr. De plus, la SDRS montre une relation étroite entre le mouillage du Cr et du Zn. De fortes liaisons Cr-Zn, avec une possible formation d’alliage, ont été avancées par la TPD
Hot-dip galvanization is a common process used to protect steel from corrosion. The requirement of reduction of greenhouse gases by car industry led to an interest in the lighter Advanced High Strength Steels. However, their drawback is the segregation of alloying elements (Al) at surface, during the recrystallization annealing, and the formation of oxides (Al2O3) that imped the adhesion of the Zn protective coating. In this context, this study aims at understanding the impact of a Cr buffer on the adhesion of Zn, through a surface science approach using X-ray Photoemission Spectroscopy (XPS), Surface Differential Reflectivity Spectroscopy (SDRS), Low-Energy Electron Diffraction (LEED), Reflection High-Energy Electron Diffraction (RHEED), Extended X-ray Absorption Fine Structure (EXAFS), Atomic Force Microscopy (AFM), Thermal Programmed Desorption (TPD), in addition to ab initio calculations to tackle questions of interfacial chemistry, growth, wetting, structure, and thermal stability of Cr/Al2O3 and Zn/Cr/Al2O3 systems. At the first interface, XPS results suggested the oxidation of Cr at contact with the bare surface of alumina through a reaction with residual OH- groups, further confirmed by EXAFS supported by ab initio calculations. Furthermore, AFM and SDRS proved a Volmer-Weber growth mode of high aspect ratio metallic Cr particles, while RHEED showed non epitaxial growth. At Zn/Cr/Al2O3 interface, an enhancement of Zn sticking coefficient as a function of Cr thickness was proved. Besides, a close relationship between the wetting of Cr and Zn was pointed out by SDRS and strong Cr-Zn bonds, with a likely alloy formation, were put forward by TPD

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Boussena, Lyes. "Etude par spectroscopie d'impédance du comportement d'armatures galvanisées dans des mortiers hydrauliques." Cergy-Pontoise, 2000. http://www.theses.fr/2000CERG0121.

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Abstract:

Notre travail a consiste a etudier le comportement d'armatures galvanisees dans des mortiers hydrauliques par spectroscopie par impedance. Nous avons utilise un nouveau procede de galvanisation appele procede delot. Celui-ci nous a permis d'obtenir une couche superficielle de zinc particulierement homogene avec absence de couches intermetalliques fe-zn evitant ainsi la formation de micropiles. Ce type de galvanisation presente une meilleure tenue en milieux basiques que la galvanisation classique. La spectroscopie par impedance nous a permis d'etudier l'evolution de l'armature galvanisee ainsi que celle du mortier d'enrobage contamine ou non par des ions agressifs. Les mesures de resistance d'enrobage montrent clairement que la fumee de silice reduit la porosite du liant hydrate. L'effet est optimum pour des teneurs de 10-20% de fumee de silice. L'introduction de quantites croissantes de chlorures alcalins se traduit par une fixation des ions chlore par les aluminates et les alumino-ferrites du ciment sous forme de monochloroaluminate (sel de friedel). La capacite de fixation des ions chlore atteint un maximum pour une teneur de 2,5% de chlorures en poids de ciment. L'ajout des sulfates conduit a la formation d'ettringite qui contribue initialement a la diminution de la porosite. L'introduction de quantites importantes de laitier par rapport au clinker conduit a un accroissement de la compacite pour des durees de cure superieures a 7 jours.

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Dissertations / Theses on the topic 'Galvanisation'

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