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compte rendu du tp ,module Amtt 1er semestre ,analyse quantitative et qualitative
Typology: Essays (university)
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République algérienne démocratique et Populaire Ministère de l'enseignement supérieur et de la recherche scientifique Ecole National Polytechnique Génie Des Matériaux Alliages Métalliques et Traitements Thermiques
Quelques photos montrant des fontes GS : Figure 2 : Ecrou Fonte GS 3 ailes base 110 Figure 3 :Quelques pièces en fonte GS utilisées dans l'industrie automobile japonaise (TOYOTA) Figure 1 : Purgeur à flotteur GS PN16 à brides
METHODE EXPERIMENTALE On exploite les données suivantes pour faire les calculs.
Elément C Si Mn S P % 3.28 2.62 0.46 0.015 0.
Fonte Rm (MPa) Re0.02 A (%) Dureté HB Brute 600 395 6.4 248 F1 442 318 18.2 175 F2 486 337 13.4 191 F3 524 355 10 211 F4 564 384 7.6 228 F5 645 417 6 245 F6 720 455 4.5 308 Fonte F1 F2 F3 F4 F5 F Température austénitisation (°C) 840 Durée d’austénitisation (h) 4 Vitesse Refroidissement (°C/s) 0.0154 0.166 0.443 0.960 1.252 1.
EXPLOITATION DES RESULTATS
On calcule les fractions volumiques à l’aide du logiciel ImageJ : Le logiciel nous donne la fraction surfacique de (perlite + graphite), qui est égale à sa fraction volumique, puis par la méthode de comptage on calcule la fraction volumique de graphite et donc on peut trouver la fraction volumique de perlite par l’équation suivante : 𝐅𝐯(𝐩𝐞𝐫𝐥𝐢𝐭𝐞 + 𝐠𝐫𝐚𝐩𝐡𝐢𝐭𝐞) = 𝐅𝐯(𝐩𝐞𝐫𝐥𝐢𝐭𝐞) + 𝐅𝐯(𝐠𝐫𝐚𝐩𝐡𝐢𝐭𝐞) 𝐅𝐯(𝐩𝐞𝐫𝐥𝐢𝐭𝐞) = 𝐅𝐯(𝐩𝐞𝐫𝐥𝐢𝐭𝐞 + 𝐠𝐫𝐚𝐩𝐡𝐢𝐭𝐞) − 𝐅𝐯(𝐠𝐫𝐚𝐩𝐡𝐢𝐭𝐞) Méthode de comptage : 𝐅𝐯(𝐠𝐫𝐚𝐩𝐡𝐢𝐭𝐞) = 𝐍𝐬 𝐧𝐠 ⋅ 𝟏𝟎𝟎 (Méthode de comptage)
2. Pour la fonte F 1 : - Ng = n1n2 = 10 13 = 130 - Ns = 12 - Fv= 12 /130 x (100) Fv(g) = 9.23% Fv(p) = 15.839 – 9. **Fv(p) = 6.609 %
7. Pour la fonte F6 : - Ng = n1*n2 = 9 * 14 = 1 26 - Ns = 8 - Fv= 8 /1 26 x (100) Fv(g) = 6. 34 % Fv(p) = 75.921– 6. 34 Fv(p) = 69.581 %
a. Trace De la courbe de variation de la proportion de la perlite en fonction de la vitesse de refroidissement On resume les résultats trouvés précedement dans le tableau suivant : Fonte F1 F2 F3 F4 F5 F Fv (P) % 6.609 13.411 30.79^ 40.519^ 48.272 69. V 0.0154^ 0.166^ 0.443^ 0.960^ 1.252^ 1.
b. Description de variations On remarque que la fraction volumique augmente proportionnellement avec la vitesse de refroidissement lors du traitement thermique. La fonte F6 présente la plus grande valeur de taux de perlite. c. La vitesse de refroidissement de la structure brute On en déduit que la vitesse de refroidissement de la fonte brute par projection sur la courbe précédente « la moitié de vitesse de refroidissement de la fonte F1 et la fonte F2 et donc : V(Brute) = (0.0154 + 0.166) / 2 = 0.1814 / 2 = 0. d. Interprétations Ces différentes microstructures peuvent être obtenus en jouant sur la composition des fontes à graphite sphéroïdal mais aussi en jouant sur le refroidissement Le traitement de sphéroïdisation. Le magnésium s'évapore mais provoque une cristallisation rapide du graphite sous forme de nodules. Cette microstructure lui donne des caractéristiques mécaniques proches de l'acier. En effet la forme sphéroïdale du graphite confère à la fonte une bonne ductilité.
a. Trace de la courbe 0 100 200 300 400 500 600 700 800 0 0.5 1 1.5 2 Variations Caractéristiques Mécaniques Rm (MPa) Re0.02 A (%) Dureté HB
b. Interprétations : On remarque que l’augmentation de fraction volumique de perlite implique l’amélioration de toutes les propriétés mécaniques (Rm, Re, A (%), Dureté HB…etc)
Lors du traitement thermique des fontes GS, la vitesse de refroidissement est un facteur important pour préciser les résultats voulus, tout petit changement peut influencer les résultats, Pour des meilleures performances des fontes GS (propriétés mécaniques importantes), faut augmenter la vitesse de refroidissement ce qui implique une fraction de perlite élevée et donc des fontes améliorées et performantes. CONCLUSION Les traitements thermiques appliqués aux fontes GS sont le traitement de stabilisation, de ferritisation de la matrice, de normalisation, de trempe et revenu, de durcissement superficiel et de trempe bainitique. Ce dernier donne les meilleures propriétés mécaniques comme le montre les calculs et les études. Le traitement thermique d'une pièce de métal consiste à lui faire subir des transformations de structure grâce à des cycles prédéterminés de chauffage et de refroidissement afin d'en améliorer les caractéristiques mécaniques : dureté, ductilité, limite d'élasticité, etc.
