Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
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Annick POKORNY : Assistante à l’Université de Metz
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Jean POKORNY : Ingénieur de l’École Centrale des Arts et Manufactures, Docteur-Ingénieur
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Lire l’articleINTRODUCTION
La qualité d’un alliage métallique, c’est-à-dire son aptitude à satisfaire un certain nombre de propriétés, de transformation et d’usage, dépend de plusieurs facteurs, dont sa structure physico-chimique. Celle-ci comprend la macrostructure (structure primaire corroyée ou non), héritée des phénomènes de solidification et de transformation et la microstructure (structure secondaire, modifiable par traitements thermiques, mécaniques, chimiques, etc.), qui confère au métal sa dureté ou ténacité finale.
La macrostructure constitue une hétérogénéité chimique d’éléments en solution (ségrégations) ou d’éléments hors solution. Ces derniers forment des phases séparées, insolubles dans la matrice métallique dès avant la solidification. Ces phases sont des composés chimiques des métaux composants et de certains métalloïdes, en général oxygène, soufre, azote, pour les alliages ferreux. Elles restent insolubles dans l’acier solide et constituent une hérédité tout au long de la vie de la pièce mécanique.
La microstructure peut aussi comporter ces mêmes phases séparées (précipités), mais plus fines et plus dispersées, solubles par certains traitements thermiques au même titre que grains et phases classiques des aciers.
Les oxydes et les sulfures sont depuis fort longtemps considérés comme des substances étrangères et nocives ; ce sentiment est certainement fondé pour les inclusions de grande taille, visibles à l’œil nu (jusqu’à un diamètre de 0,1 mm), mais comme tous les aciers contiennent des inclusions de toutes tailles, jusqu’à quelques nanomètres, et que certaines sont utiles, on doit admettre leur présence, étudier leur nature et leurs comportements, contrôler au mieux leurs paramètres physico-chimiques, géométriques et topographiques.
Étant donné que la connaissance de la teneur en oxygène, soufre et autres éléments est insuffisante pour prévoir les propriétés des aciers, on examinera successivement la nature des inclusions, leur origine, leur répartition, nature et morphologie, leur distribution, leur comportement pendant la transformation de l’acier et pendant leur utilisation.
Comme il est d’usage dans la profession, les teneurs en éléments sont des teneurs massiques.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de janv. 1985 par Annick POKORNY, Jean POKORNY
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Relations inclusions-propriétés4. Identification et comptage
Étant donné que le comportement des aciers varie entre autres avec la nature, la forme, la quantité et la distribution de ses inclusions, on est amené à les identifier et à les dénombrer suivant des critères choisis selon l’emploi des aciers et le type d’information que l’on recherche (plages accidentelles, propreté moyenne).
4.1 Méthodes macrographiques
Elles s’appliquent de préférence à la section entière de la pièce, produit fini ou demi-produit, représentant le produit coulé depuis la peau jusqu’à l’axe, après cassure ou usinage. L’examen à l’œil permet de voir les inclusions de 0,1 à quelques millimètres de diamètre (norme NF A 04-105 en ).
4.1.1 Cassure au bleu (norme NF A 04-105 en )
Une galette de 1 à 2 cm d’épaisseur, représentant la section totale du produit corroyé, est chauffée vers 400 oC et cassée le long d’une entaille diamétrale à la tranche de forge. La cassure passe alors par les alignements d’inclusions les plus gros qui apparaissent en clair sur fond bleu sombre de métal. La propreté du métal s’évalue visuellement en fonction de cassures types ou d’images types (figure 21). Cette méthode rapide permet de mettre en évidence des macro-inclusions et des alignements macroscopiques d’inclusions et est utilisée en contrôle interne à l’aciérie et en essai de réception pour certaines pièces [21] (cf. norme NF A 04-105 en ).
HAUT DE PAGE4.1.2 Usinage en gradins (norme NF A 04-105 en )
Le rabotage en travers du produit corroyé et le tournage (essai de tournage...
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Identification et comptage
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - CASTRO (R.) - Les inclusions non métalliques dans l’acier. - Cours du CESSID Metz 1969.
-
(2) - ALMAND (E.) - Influence de faibles additions de sélénium sur les caractéristiques transversales des aciers de construction. - Rev. Met. (F) 1969 p. 749-62.
-
(3) - PLÖCKINGER (E.), WAHLSTER (M.) - Untersuchungen über die Bildung und Ab-scheidung von Desoxydationsprodukten. - Stahl u. Eisen (D) 80 1960 p. 659-69.
-
(4) - OLETTE (M.), HENRY (J.), GATELLIER (C.), BIENVENU (Y.), FRITSCH (J.) - Désoxydation et désulfuration de l’acier par les éléments alcalino-terreux Ca et Ba. - CIT du CDS (F) 1978 p. 1183-237.
-
(5) - CARNEY (D.J.), RUDOLPHY (E.C.) - Inclusions in Steel from Pouring Refractories. - Trans. AIME J. of Metals (USA) 1954 p. 1391-96.
-
(6) - POKORNY (A.), POKORNY (J.) - Album...
NORMES
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Produits sidérurgiques. Méthodes de détermination de la teneur en inclusions non métalliques des aciers corroyés. Partie I. Méthodes macroscopiques. - NF A 04-105 - 10-86
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Produits sidérurgiques. Méthodes de détermination de la teneur en inclusions non métalliques des aciers corroyés. Partie II. Méthode micrographique à l’aide d’images types. - NF A 04-106 - 9-84
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Produits sidérurgiques. Méthode micrographique de détermination de la teneur en inclusions non métalliques du fil machine en acier non allié. - NF A 04-107 - 05-80
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Produits sidérurgiques. Caractérisation de la forme des sulfures des aciers à usinabilité améliorée, à l’aide d’images-types. Méthode micrographique. - NF A 04-108 - 06-86
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Produits sidérurgiques. Caractérisation de la forme des sulfures des aciers de décolletage à l’aide d’images-types. Méthode micrographique. - NF A 04-115 - 07-87
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Produits en acier. Examen macrographique par impression aux sels d’argent et à l’acide sulfurique. Méthode...
ANNEXES
PIOT (D.) - Prévision de la distribution des durées de vie en fatigue de roulement à partir des caractéristiques mécaniques et inclusionnaires de l’acier. - 2000. INSA Lyon.
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