Traitements superficiels des fontes G. S. Par laser de puissance, influence sur la microstructure et la tenue en fatigue, modélisation thermique

par Yongkang Guan

Thèse de doctorat en Mécanique. Matériaux

Sous la direction de Dominique François.

  • Titre traduit

    High power laser surface treatments of the S. G. Cast irons, influence on the microstructure and the fatigue resistance, calculation of the thermal field


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  • Résumé

    La présente étude concerne la mise en œuvre des traitements superficiels des fontes G. S. Par laser de puissance à CO2. Le principe des traitements superficiels d'une fonte G. S. Ferrito-perlitique par laser et les phénomènes qui se produisent lors de ces traitements ont été étudiés, aussi bien dans le cas de la trempe superficielle que dans le cas de la refusion superficielle. La trempe superficielle par laser de cette fonte conduit à une importante hétérogénéité microstructurale et par conséquent à une grande dispersion de la microdureté dans la couche transformée. La refusion par laser de cette fonte conduit a une augmentation considérable de sa dureté dans une zone de quelques dixièmes de même d'épaisseur. Le risque de fissuration dans les couches refondues par laser peut être réduit en maitrisant les conditions opératoires du traitement, ou en préchauffant les éprouvettes. Avec deux fontes G. S. Perlitiques, l'une contenant du cuivre et l'autre non, les résultats de l'étude des traitements de la fonte G. S. Ferrito-perlitique ont été extrapolés à une application concrète. Il a été démontré que le traitement superficiel par laser des fontes G. S. Perlitiques étudiées, après sablage, revêtement de BN ou phosphatation des surfaces à traiter, n'améliore pas leur résistance à la fatigue. Les microstructures de la zone traitée de ces fontes varient selon la profondeur. Dans la zone proche de la surface traitée, la perlite est transformée en martensite. Dans la zone plus éloignée de la surface, la perlite se transforme en martensite, ou en martensite avec une structure lamellaire résultant de la cémentite résiduelle, en fonction des paramètres opératoires. La modélisation du champ thermique au cours du traitement par laser a été réalisée en utilisant une solution analytique et une solution numérique bidimensionnelle fondée sur la méthode des éléments finis.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (V-163-2 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 55 réf.

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  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TH 53067
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