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Contraintes résiduelles après traitement superficiel par inductionArticle de référence RECHERCHE ET INNOVATION | Réf : RE283 v1
Auteur(s) : Alexandre FLEURENTIN
Date de publication : 10 déc. 2019
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Pour optimiser l’opération de désensibilisation à la fragilisation par l’hydrogène, il est nécessaire d’améliorer le niveau de compréhension des problèmes associés à l’hydrogénation de produits durcis, revêtus par voies électrolytiques et mis sous contrainte durant leur utilisation. De l’ensemble des résultats présentés et de leur discussion, il est à retenir que :
dans une gamme de fabrication, les opérations hydrogénantes sont les traitements thermiques (lorsque ceux-ci sont réalisés sous atmosphère carburante), certains décapages chimiques et les traitements de surface électrolytiques ou chimiques ;
l’hydrogène introduit lors du traitement de surface par voie électrolytique ou chimique se trouve principalement dans le revêtement (concept de partition de l’hydrogène) ;
c’est la mise sous contrainte d’un acier durci et hydrogéné qui fragilise le produit. La fragilisation se traduit par une perte de la plasticité du produit. Seul l’hydrogène dit « mobile » ou « diffusible » est à l’origine de ce désordre. Il est intéressant d’ajouter qu’un niveau suffisamment élevé des contraintes résiduelles au sein de la pièce revêtue peut aboutir au même résultat ;
l’opération de désensibilisation à la fragilisation (« dégazage ») permet de mettre sous contrainte mécanique le produit revêtu sans que celui-ci se fragilise, si celle-ci est correctement menée ;
l’opération de « dégazage » désorbe peu d’hydrogène du système substrat/revêtement (environ 15 % de l’hydrogène contenu dans le système) ;
le substrat peut fortement se déshydrogéner pendant le « dégazage » (− 50 à − 70 %) ou fortement s’hydrogéner (x 3 à 6). L’hydrogénation de l’acier pendant le « dégazage » ne fragilise cependant pas le substrat. En effet, on observe un retour du caractère plastique du matériau (augmentation de l’allongement et de la striction) malgré ce phénomène ;
lors de la mise en contrainte, on observe un transfert d’une partie de l’hydrogène contenu dans le revêtement vers le substrat, on parle...
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INNOVATIONS TECHNOLOGIQUES
(1) - MARTIN (F.), FEAUGAS (X.), OUDRISS (A.), TANGUY (D.), BRIOTTET (L.), KITTEL (J.) - State of Hydrogen in Matter : Fundamental Ad/Absorption, Trapping and Transport Mechanisms. - In : C. Blanc, I. Aubert (Eds.), Mechanics – Microstructure – Corrosion Coupling, Elsevier, 8, p. 171-197 (2019).
(2) - FEAUGAS (X.), DELAFOSSE (D.) - Hydrogen and Crystal Defects Interactions : Effects on Plasticity and Fracture. - In : C. Blanc, I. Aubert (Eds.), Mechanics – Microstructure – Corrosion Coupling, Elsevier, 9, p. 199-222 (2019).
(3) - ORIANI (R.) - * - . – Acta Met., vol. 18, n° 1, p. 147-157 (1970).
(4) - CHOO (W.Y.), JAI (Y.L.) - * - . – Met. Trans., 13A, 1, p. 135-140 (1982).
(5) - OUDRISS (A.), MARTIN (F.), FEAUGAS (X.) - Experimental Techniques for Dosage and Detection of Hydrogen. - In : C. Blanc, I. Aubert (Eds.), Mechanics – Microstructure – Corrosion Coupling, Elsevier, 11, p. 245-268 (2019).
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Standard Guide for Post-Coating Treatments of Steel for Reducing the Risk of Hydrogen Embrittlement. - ASTM B850 - 2015
Metallic coatings – Electroplated zinc and zinc alloy coatings on iron or steel with supplementary Cr(VI)-free treatment. - DIN 50979 - 2008
Metallic and other inorganic coatings – Post-coating treatments of iron or steel to reduce the risk of hydrogen embrittlement. - ISO 9588 - 2007
Aciers à haute résistance pour ouvrages de génie civil – Évaluation par l'essai de traction lente de l'effet fragilisant d'un milieu. - NF A05-304 - 1981
Série aérospatiale – Fragilisation des aciers par l'hydrogène – Essai par flexion lente.La norme NF EN 2831 spécifie la méthode par flexion lente qui permet d'évaluer la fragilisation des aciers par l'hydrogène formé lors de l'application de traitements de surface chimiques ou électrolytiques. Cet essai permet également de vérifier le retour éventuel à la ductilité initiale par traitement de dégazage. - NF EN 2831 - 2013
Standard test method for measurement of Hydrogen – Embrittlement in steel by the incremental step loading...
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