PHENOMENES DE SYNERGIE ENTRE ENDOMMAGEMENTS MECANIQUE ET CORROSIF DANS LE CAS D'ABRASION-CORROSION DES ACIERS INOXYDABLES. MISE AU POINT D'UNE TECHNIQUE DE QUANTIFICATION DE L'ENDOMMAGEMENT MECANIQUE REPOSANT SUR L'EMISSION ACOUSTIQUE (E.A.) PDF Download
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LES PHENOMENES D'ABRASION CORROSION SONT DES PHENOMENES DE CORROSION LIES A CHACUN DES IMPACTS MECANIQUES PROVOQUES PAR LA PRESENCE DE PARTICULES ABRASIVES EN SUSPENSION DANS UN FLUIDE CORROSIF. CEPENDANT, DANS LA PLUPART DES CAS, L'ENDOMMAGEMENT TOTAL NE PEUT ETRE ESTIME SELON UNE LOI D'ADDITIVITE DES ENDOMMAGEMENTS LIES RESPECTIVEMENT A L'USURE MECANIQUE SEULE ET AUX PROCESSUS DE CORROSION SEULS. IL EST DONC NECESSAIRE DE MESURER LA PERTE DE MASSE MECANIQUE ET LA PERTE DE MASSE DUE A LA CORROSION LORS DU COUPLAGE ABRASION-CORROSION. NOUS AVONS MIS AU POINT UNE NOUVELLE METHODE DE MESURE DE L'ENDOMMAGEMENT MECANIQUE REPOSANT SUR L'EMISSION ACOUSTIQUE. UN CAPTEUR D'EMISSION ACOUSTIQUE (E.A.) A ETE COUPLE A DEUX DISPOSITIFS, LE PREMIER PERMETTANT DE REALISER DES IMPACTS ISOLES ET LE SECOND DES IMPACTS SUCCESSIFS. BIEN QUE LES CAPTEURS D'E.A. SOIENT SENSIBLES UNIQUEMENT AUX ONDES ELASTIQUES GENEREES DANS LA CIBLE LORS D'UN IMPACT, NOUS AVONS CEPENDANT PU ETABLIR UNE RELATION DE PROPORTIONNALITE ENTRE L'USURE MECANIQUE (ARRACHEMENT DE MATIERE) ENGENDREE PAR CES MEMES IMPACTS ET LA REPONSE ACOUSTIQUE. L'EMPLOI DE L'EMISSION ACOUSTIQUE ET LE TRAITEMENT DES SIGNAUX D'E.A. ONT PERMIS DE QUANTIFIER EN TEMPS REEL LE REGIME D'ABRASION. LES PRINCIPAUX RESULTATS DE CETTE ETUDE CONCERNENT: - LA MISE AU POINT EXPERIMENTALE DU COUPLAGE DE L'EMISSION ACOUSTIQUE A UNE CELLULE D'ESSAI DE CORROSION SOUS ABRASION; - PUIS SON EXPLOITATION AFIN D'ETUDIER AVEC PRECISION LA SYNERGIE ENTRE LES PHENOMENES D'ABRASION ET DE CORROSION. LA MISE AU POINT DE CE DISPOSITIF PERMET D'ATTEINDRE LES PARAMETRES FONDAMENTAUX QUE SONT LA FREQUENCE ET L'ENERGIE DES IMPACTS QUI AGISSENT A LA FOIS SUR L'ABRASION ET SUR LA CORROSION
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LES PHENOMENES D'ABRASION CORROSION SONT DES PHENOMENES DE CORROSION LIES A CHACUN DES IMPACTS MECANIQUES PROVOQUES PAR LA PRESENCE DE PARTICULES ABRASIVES EN SUSPENSION DANS UN FLUIDE CORROSIF. CEPENDANT, DANS LA PLUPART DES CAS, L'ENDOMMAGEMENT TOTAL NE PEUT ETRE ESTIME SELON UNE LOI D'ADDITIVITE DES ENDOMMAGEMENTS LIES RESPECTIVEMENT A L'USURE MECANIQUE SEULE ET AUX PROCESSUS DE CORROSION SEULS. IL EST DONC NECESSAIRE DE MESURER LA PERTE DE MASSE MECANIQUE ET LA PERTE DE MASSE DUE A LA CORROSION LORS DU COUPLAGE ABRASION-CORROSION. NOUS AVONS MIS AU POINT UNE NOUVELLE METHODE DE MESURE DE L'ENDOMMAGEMENT MECANIQUE REPOSANT SUR L'EMISSION ACOUSTIQUE. UN CAPTEUR D'EMISSION ACOUSTIQUE (E.A.) A ETE COUPLE A DEUX DISPOSITIFS, LE PREMIER PERMETTANT DE REALISER DES IMPACTS ISOLES ET LE SECOND DES IMPACTS SUCCESSIFS. BIEN QUE LES CAPTEURS D'E.A. SOIENT SENSIBLES UNIQUEMENT AUX ONDES ELASTIQUES GENEREES DANS LA CIBLE LORS D'UN IMPACT, NOUS AVONS CEPENDANT PU ETABLIR UNE RELATION DE PROPORTIONNALITE ENTRE L'USURE MECANIQUE (ARRACHEMENT DE MATIERE) ENGENDREE PAR CES MEMES IMPACTS ET LA REPONSE ACOUSTIQUE. L'EMPLOI DE L'EMISSION ACOUSTIQUE ET LE TRAITEMENT DES SIGNAUX D'E.A. ONT PERMIS DE QUANTIFIER EN TEMPS REEL LE REGIME D'ABRASION. LES PRINCIPAUX RESULTATS DE CETTE ETUDE CONCERNENT: - LA MISE AU POINT EXPERIMENTALE DU COUPLAGE DE L'EMISSION ACOUSTIQUE A UNE CELLULE D'ESSAI DE CORROSION SOUS ABRASION; - PUIS SON EXPLOITATION AFIN D'ETUDIER AVEC PRECISION LA SYNERGIE ENTRE LES PHENOMENES D'ABRASION ET DE CORROSION. LA MISE AU POINT DE CE DISPOSITIF PERMET D'ATTEINDRE LES PARAMETRES FONDAMENTAUX QUE SONT LA FREQUENCE ET L'ENERGIE DES IMPACTS QUI AGISSENT A LA FOIS SUR L'ABRASION ET SUR LA CORROSION
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L'ACTION CONJUGUEE DE PARTICULES SOLIDES ANGULEUSES EN SUSPENSION DANS UN FLUIDE CORROSIF CONSTITUE UNE FORME DE DEGRADATION DES MATERIAUX APPELEE ABRASION-CORROSION. SA COMPLEXITE RESIDE DANS L'INTERACTION POSSIBLE DES DEUX TYPES D'ENDOMMAGEMENT (MECANIQUE ET ELECTROCHIMIQUE) CONDUISANT A UNE SYNERGIE, C'EST-A-DIRE A L'ACCENTUATION DE L'UN SOUS L'EFFET DE L'AUTRE. LA COMPLEXITE EST D'AUTANT PLUS GRANDE QUE L'ETUDE EST REALISEE SUR DES MATERIAUX PASSIVABLES ET QU'IL EXISTE DE CE FAIT UNE COMPETITION ENTRE LES CINETIQUES DE DEPASSIVATION ET DE REPASSIVATION DE L'ALLIAGE. L'OBJECTIF DE L'ETUDE ETAIT D'ETABLIR UN GUIDE DE CHOIX DE MATERIAUX PERMETTANT DE FACILITER LA SELECTION D'ACIERS INOXYDABLES EN SITUATION D'ABRASION-CORROSION. UNE ETUDE PARAMETRIQUE DU COMPORTEMENT D'ACIERS INOXYDABLES SOUMIS A L'ABRASION-CORROSION EN CONDITIONS REPRESENTATIVES DE MILIEUX INDUSTRIELS A ETE REALISEE. LES RESULTATS DES ESSAIS EN MILIEU NEUTRE OU LEGEREMENT CORROSIF (PH=8 OU 3) ONT MIS EN EVIDENCE LA PREPONDERANCE DE L'ENDOMMAGEMENT DE MATURE MECANIQUE. CELUI-CI S'ELEVE A ENVIRON 90% DE L'ENDOMMAGEMENT TOTAL ET SE MANIFESTE PAR UN ARRACHEMENT DE COPEAUX MICRONIQUES A LA SURFACE DE L'ACIER. LA DURETE INITIALE DES ACIERS APPARAIT ALORS COMME UN CRITERE DE CHOIX SATISFAISANT DU MATERIAU. EN REVANCHE, UNE DUCTILITE ELEVEE (A% > 40) S'AVERE DEFAVORABLE. EN TERMES DE PERFORMANCE, LES ACIERS SE CLASSENT AINSI : AUSTENITIQUES
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Le phénomène d'abrasion-corrosion est un processus complexe de dégradation des métaux, peu maîtrisé et d'une grande importance économique. L'objet de ce travail est d'étudier et caractériser en laboratoire ce type de dégradation en utilisant la technique d'émission acoustique puis, de confirmer sur site industriel, l'intérêt de cet outil pour assurer le suivi d'un éventuel endommagement. L'étude est réalisée à l'aide d'un dispositif expérimental comportant un équipement d'acquisition et de traitement de données d'émission acoustique et un appareillage classique de mesures électrochimiques. L'ensemble est couplé à une boucle d'essai permettant de faire varier le débit du fluide, le type, la concentration et la nature des particules en suspension ainsi que l'angle des impacts. Dans la première partie de ce travail, les salves d'émission acoustique résultant de mono-impacts de particules sont caractérisées comparativement avec d'autres phénomènes émissifs. Puis, pour se rapprocher des conditions industrielles, l'étude est conduite en mode pluri-impacts. L'émission acoustique est alors caractérisée d'un point de vue énergétique et d'un point de vue spectral. L'étude énergétique permet d'étudier et comparer les endommagements d'un acier inoxydable austénitique et d'un acier faiblement allié en conditions d'abrasion pure et d'abrasion-corrosion. Les influences respectives de la vitesse d'écoulement, de la concentration en particules et de l'angle d'impact sont précisées. Des paramètres acoustiques significatifs de l'intensité du régime d'impact ont été sélectionnés et cela a permis de définir un •protocole expérimental menant en évidence un effet de synergie dû à l'augmentation de la corrosion par l'abrasion et à l'augmentation de l'abrasion par la corrosion. L'étude spectrale confirme l'intérêt de la technique d'émission acoustique pour caractériser la transition entre les régimes d'impacts abrasifs et les régimes d'impacts non abrasifs. Des essais réalisés sur site industriel corroborent les résultats obtenus en laboratoire et en particulier la pertinence des paramètres choisis pour caractériser l'endommagement.
Author: BRIGITTE.. CHAPEY
Author: BRIGITTE.. CHAPEY
Author: OLIVIER.. QUESADA
Author: Frédéric Ferrer