Mouillabilité de surfaces hétérogènes fer-oxydes par le plomb et l'étain

par Mourad Zaidi

Thèse de doctorat en Génie des procédés

Sous la direction de Jean-Bernard Guillot.


  • Résumé

    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 sécurite�� 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

  • Titre traduit

    Wettability of heterogeneous surfaces iron - oxide by liquid zinc and tin


  • Résumé

    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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Informations

  • Détails : 1 vol. (218 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 87 références

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  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TH 65424
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