Présentation

Article interactif

1 - MATÉRIAUX À GRAINS ULTRA FINS ET NANOSTRUCTURÉS

2 - PRÉSENTATION DE LA TECHNIQUE ECAP

3 - MICROSTRUCTURES PRODUITES – PROPRIÉTÉS

  • 3.1 - Transition graduelle de la structure
  • 3.2 - Affinement granulaire
  • 3.3 - Désorientation progressive
  • 3.4 - Amélioration des propriétés mécaniques

4 - RECUIT POST-ECAP ET EFFETS SUR LES PROPRIÉTÉS

5 - MODÉLISATION ET SIMULATION DE L’ECAP

6 - FACTEURS INFLUENÇANT LES PROPRIÉTÉS DES MATÉRIAUX DÉFORMÉS PAR ECAP

7 - SÉCURISATION DE L'INSTALLATION EXPÉRIMENTALE

8 - AVANTAGES DE LA TECHNIQUE

9 - APPLICATIONS DES MATÉRIAUX ISSUS DE L’ECAP

10 - MISE EN ŒUVRE DE L’ECAP À L’ÉCHELLE INDUSTRIELLE

11 - CONCLUSION ET PERSPECTIVES

12 - GLOSSAIRE

13 - SIGLES

Article de référence | Réf : M3045 v1

Sécurisation de l'installation expérimentale
Technique ECAP - Aspects théoriques et applicatifs

Auteur(s) : Fayçal HADJ-LARBI, Baya ALILI, Djamel BRADAI, Anne-Laure HELBERT, Thierry BAUDIN

Relu et validé le 25 nov. 2020

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

Version en anglais En anglais

RÉSUMÉ

La fabrication de nouveaux matériaux aux caractéristiques mécaniques ou physiques élevées a conduit les chercheurs à développer des techniques de déformation plastique dites «sévères» qui assurent un affinement microstructural poussé. Cet article présente un préambule sur les matériaux à grains ultra fins et les matériaux nanostructurés et explique en détail, le procédé d’extrusion dans un canal angulaire par ECAP (Equal Channel Angular Pressing), ainsi que les divers aspects qui lui sont liés.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

ABSTRACT

ECAP Technique Theoretical and applicative aspects

Processing new materials with high-performance mechanical or physical characteristics has prompted researchers to develop what are termed severe plastic deformation techniques to achieve high microstructural refinement. This article presents ultrafine-grained and nanostructured materials, and in more specific detail, the Equal Channel Angular Pressing (ECAP) process and its various aspects.

Auteur(s)

  • Fayçal HADJ-LARBI : Maître de Recherche - Centre de développement des technologies avancées, Baba Hassen, - Alger, Algérie

  • Baya ALILI : Directeur de Recherche - Faculté de Physique, université des Sciences et de la Technologie Houari Boumediene, - Alger, Algérie

  • Djamel BRADAI : Directeur de Recherche - Faculté de Physique, université des Sciences et de la Technologie Houari Boumediene, - Alger, Algérie

  • Anne-Laure HELBERT : Maître de Conférences - Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d'Orsay, UMR CNRS 8182, - Université Paris-Sud, - Université Paris-Saclay, France

  • Thierry BAUDIN : Directeur de Recherche au CNRS - Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d'Orsay, UMR CNRS 8182, - Université Paris-Sud, - Université Paris-Saclay, France

INTRODUCTION

Cet article traite d’une technique particulière de déformation plastique sévère (connue aussi sous l’appellation anglaise SPD pour Severe Plastic Deformation) appelée ECAP (Equal-Channel Angular Pressing). Il est bien connu que les opérations de mise en forme par déformation plastique modérée s’accompagnent d’un affinement microstructural bénéfique au matériau polycristallin, dans le sens où elles améliorent plusieurs de ses propriétés (mécaniques, électriques, magnétiques, etc.). Les méthodes de déformation dites sévères qui ont été proposées au début des années 1970 pour l’ECAP sont arrivées à atteindre un degré d’affinement granulaire inégalé par les déformations plastiques conventionnelles, d’où l’engouement de la communauté scientifique pour ces techniques SPD très prometteuses.

Dans ce qui suit, sont présentés les matériaux métalliques (métaux purs ou alliages) à grains ultra fins et nanostructurés, ainsi que la limite des procédés classiques de déformation plastique. Ensuite, la technique ECAP et quelques aspects expérimentaux sont détaillés. Les microstructures produites et les effets du recuit post-ECAP sont également décrits. La modélisation et la simulation du comportement (de la microstructure, de la texture et de la réponse mécanique) lors et/ou après ECAP sont exposées. Les facteurs qui influencent les propriétés des matériaux hyperdéformés par ECAP sont précisés. Enfin, la sécurisation de l’installation expérimentale de l’ECAP, les avantages de cette technique, ainsi que les applications des matériaux issus de l’ECAP et la mise en œuvre de l’ECAP à l’échelle industrielle, sont discutés.

Pour de plus amples informations et des détails plus poussés, le lecteur est invité à lire les articles de revues spécialisées sur les techniques d’hyperdéformation en général et la technique ECAP en particulier, ainsi que les actes des congrès et conférences dédiés à ce domaine. Tous ces ouvrages sont listés en partie documentation de cet article.

De plus le lecteur trouvera en fin d'article un glossaire et une liste des sigles utilisés.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

KEYWORDS

severe plastic deformation   |   ultra-fine grain   |   equal-channer angular pressing

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-m3045


Cet article fait partie de l’offre

Étude et propriétés des métaux

(201 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Présentation
Version en anglais En anglais

7. Sécurisation de l'installation expérimentale

Les points suivants indiquent quelques consignes à considérer pour un bon déroulement du procédé ECAP et une sécurisation de l’espace qui entoure l’installation expérimentale  :

  • le matériau constituant la matrice ne doit pas être trop dur, ce qui le rendrait cassant ;

  • un soin doit être apporté aux perçages des emplacements des boulons et des éléments chauffants pour pallier d’éventuels grippages de la matrice ;

  • le boulonnage de la matrice doit être suffisant pour s'opposer de manière efficace aux efforts radiaux énormes qui entrent en jeu lors des extrusions ;

  • un couple de serrage suffisant doit être utilisé pour tous les boulons lors de chaque montage de l’ensemble ;

  • le système ECAP (presse hydraulique et matrice) doit être inséré dans une enceinte de confinement afin de limiter le risque lié à une éventuelle casse et éjection violente des boulons ;

  • des contrôles et des nettoyages de l’appareil doivent être effectués régulièrement.

HAUT DE PAGE

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

TEST DE VALIDATION ET CERTIFICATION CerT.I. :

Cet article vous permet de préparer une certification CerT.I.

Le test de validation des connaissances pour obtenir cette certification de Techniques de l’Ingénieur est disponible dans le module CerT.I.

Obtenez CerT.I., la certification
de Techniques de l’Ingénieur !
Acheter le module

Cet article fait partie de l’offre

Étude et propriétés des métaux

(201 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Sécurisation de l'installation expérimentale
Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - VALIEV (R.Z.) -   Principles of equal-channel angular pressing as a processing tool for grain refinement.  -  Progr. Mater. Sci., 51 881-981 (2006).

  • (2) - NOVIKOV (V.) -   Concise dictionary of materials science : Structure and Characterization of Polycrystalline Materials.  -  CRC Press, 288 p. (2003).

  • (3) - LOWE (T.C.), ZHU (Y.T.), SEMIATIN (S.L.), BERG (D.R.) -   *  -  . – Overview and outlook for materials processed by severe plastic deformation, dans LOWE (T.C.), VALIEV (R.Z.) (Editors), Investigations and applications of severe plastic deformation, Kluwer Academic Publishers 347-356 (2000).

  • (4) - MURASHKIN (M.Y.), SABIROV (I.), KAZYKHANOV (V.U.), BOBRUK (E.V.), DUBRAVINA (A.A.), VALIEV (R.Z.) -   Enhanced mechanical properties and electrical conductivity in ultrafine-grained Al alloy processed via ECAP–PC.  -  J. Mater. Sci., 48 4501-4509 (2013).

  • (5) - STOLYAROV (V.V.), GUNDEROV (D.V.), POPOV (A.G.), PUZANOVA (T.Z.), RAAB (G.I.), YAVARI (A.R.), VALIEV (R.Z.) -   High coercive states in Pr–Fe–B–Cu alloy processed by equal channel angular...

ANNEXES

  1. 1 Événements

    1 Événements

    Les conférences « NanoSPD » ont lieu tous les trois ans.

    HAUT DE PAGE

    Cet article est réservé aux abonnés.
    Il vous reste 95% à découvrir.

    Pour explorer cet article
    Téléchargez l'extrait gratuit

    Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


    L'expertise technique et scientifique de référence

    La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
    + de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
    De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

    Cet article fait partie de l’offre

    Étude et propriétés des métaux

    (201 articles en ce moment)

    Cette offre vous donne accès à :

    Une base complète d’articles

    Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

    Des services

    Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

    Un Parcours Pratique

    Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

    Doc & Quiz

    Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

    ABONNEZ-VOUS

    Sommaire

    QUIZ ET TEST DE VALIDATION PRÉSENTS DANS CET ARTICLE

    1/ Quiz d'entraînement

    Entraînez vous autant que vous le voulez avec les quiz d'entraînement.

    2/ Test de validation

    Lorsque vous êtes prêt, vous passez le test de validation. Vous avez deux passages possibles dans un laps de temps de 30 jours.

    Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.


    L'expertise technique et scientifique de référence

    La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
    + de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
    De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

    Cet article fait partie de l’offre

    Étude et propriétés des métaux

    (201 articles en ce moment)

    Cette offre vous donne accès à :

    Une base complète d’articles

    Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

    Des services

    Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

    Un Parcours Pratique

    Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

    Doc & Quiz

    Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

    ABONNEZ-VOUS