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Vieillissement hygrothermique d’un assemblage acier galvanisé/adhésif époxy

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Le sujet fait l’objet d’une thèse de doctorat Paris Tech présentée et soutenue en novembre 2011 par Julie Bertho. J’ai trouvé cette thèse intéressante car elle permet d’appréhender certains phénomènes de vieillissement d’assemblage collés et propose des solutions.

Pendant le vieillissement hygrothermique d’assemblages collés pour l’industrie automobile, plusieurs phénomènes se superposent, avec différentes cinétiques : dégradation de l’adhésif, tenue de l’interphase polymère/métal et son hydrolyse, corrosion du substrat. Tous ces phénomènes intervenant au cours du vieillissement hygrothermique d’un assemblage acier galvanisé/adhésif époxy-dicyandiamide, sont d’origine physico-chimique.

Cette étude met en évidence que la chute des propriétés mécaniques (contraintes à rupture et au seuil, déplacement à rupture, énergie d’adhérence apparente) est directement liée à l’évolution chimique de l’adhésif et à long terme, à la corrosion du substrat. L’évolution chimique de l’adhésif a pour origine majeure l’hydrolyse de liaisons imines du réseau polymère, facilitée par la plastification de l’adhésif.

Au Cetim une équipe d’experts en collage connait bien tous ces problèmes de pertes de propriétés des liaisons collées. N’hésitez pas à les contacter.

 

Matériaux pour tubes de fours de reformage – historique, évolutions

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Un article intéressant qui retrace l’historique et les progrès réalisés depuis une soixantaine d’années permettant l’augmentation de la durée de vie des tubes catalytiques des fours de reformage. Ces tubes sont en fontes alliées centrifugée résistant à la fissuration. L’attention est particulièrement portée sur la composition chimique des coulées de fonte pour améliorer le comportement des tubes.

Des exemples de détérioration de tubes sont illustrées de clichés montrant l’aspect des fissurations et  les évolutions des microstructures de la fonte des tubes.

Il est également fait état de la tendance des recherches en cours visant à une amélioration de performance des tubes.

Le brasage des aciers inoxydables austénitiques, Corrosion interfaciale et choix des métaux d’apport

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Le Cetim vient de publier une étude sur la corrosion interfaciale des aciers inoxydables brasés dont les résultats sont réservés à l’usage ses cotisants.

Dans certaines conditions, les assemblages brasés sur acier inoxydable sont sensibles à une forme grave de corrosion, dite interfaciale qui progresse entre le métal de base et la brasure, et qui peut ainsi conduire très rapidement à la séparation complète de l’assemblage.

Malgré de nombreux travaux sur ce sujet, aucune théorie n’est encore généralement admise quant au mécanisme de cette corrosion.
Cette étude menée par le Cetim, confiée à l’Institut de Soudure, a pour objectif de clarifier la situation en évaluant le comportement de divers alliages d’apport (à base d’argent, de nickel et de cuivre) utilisés sur des aciers inoxydables austénitiques.
L’étude électrochimique met en relief l’influence fondamentale du flux sur le comportement de l’acier inoxydable : il inverse les potentiels entre les deux métaux et rend l’acier inoxydable moins noble. Notre document fournit aussi des éléments pour le choix d’une nuance de métal d’apport.

Pour savoir plus  :Brasage-des-aciers-inoxydables-austenitiques-Le

Analyse de défaillance des fuites sur les tubes de titane dans les échangeurs de chaleur dans une centrale nucléaire

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Les tubes de titane présentent généralement une résistance supérieure contre la corrosion électrochimique au milieu d’eau de mer grace à leur film passif TiO 2 . Cependant, la corrosion assistée par l »hydrogène (HAC) est en fait le talon d’Achille du  titane lorsque la température dépasse 70 ° C . Dans ce cas, des dégradations graves comme la perte d’épaisseur et les fuites ont été fréquemment détectées sur un grand nombre de tubes de titane exposés à l’environnement naturel dans l’eau de mer d’échangeurs de chaleur dans une centrale nucléaire,ce  qui a causé de graves problèmes de sécurité. Ce document est la partie1 de l’étude de l’analyse des défaillances, essentiellement en se concentrant sur ​​les aspects électrochimiques des causes de défaillance et de leurs comportements. 

Lire l’article : Analyse de défaillance des fuites sur les tubes de titane dans les échangeurs de chaleur dans une centrale nucléaire.

Analyse de défaillance de pièces polymères et composites

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Comme les matériaux métalliques, les pièces en polymères et composites ne sont pas à l’abri de ruptures ou de dégradations prématurées, dont l’origine est diverse : facteurs non ou mal considérés lors de la conception, défauts introduits au moment de la transformation, mauvaise utilisation finale, vieillissement mal appréhendé…

L’analyse d’avarie des pièces mécaniques en matériaux polymères renforcés ou non de fibres reprend la philosophie appliquée aux produits métalliques. De la démarche et du soin apportés à la collecte des données dépendent la réussite de l’expertise.

 

Lire plus : www.polyexpert.fr/public/Articles Technique PI/PI72Technique.pdf.

Maîtrise du vieillissement des gazoducs en polyéthylène

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L’analyse du comportement des conduites en polyéthylène haute densité HDPE dépend d’un grand nombre de facteurs mal contrôlés, dont il est difficile de modéliser les effets de façon réaliste. En effet, les conditions de pose, les conditions géotechniques locales, les surcharges accidentelles sont dans une certaine mesure aléatoires. Différents états du tube peuvent présenter un danger et se développer, sous certaines conditions en accident ou ruine (notamment les défauts structuraux) de la conduite. Les défauts de service donnent lieu à des problèmes de fonctionnement du réseau.

La relation entre la contrainte et le temps de rupture est schématisée sur la figure 2 qui illustre les trois modes de défaillance prédominants dans un tube en HDPE (ruptures ductile,fragile et due à la fissuration sous contrainte dans un environnement contrôlé : ESC). Au voisinage de la température ambiante, la courbe présente deux domaines de rupture : la première partie, à forte contrainte pour laquelle la durée de vie est très sensible à la contrainte, correspond au domaine ductile. La seconde partie représente le domaine fragile pour lequel la durée de vie est beaucoup moins sensible à la contrainte.

Pour en savoir plus : http://www.imdr.fr/docs/Manifestations/161007/10%20-%20CHATEAUNEUF.pdf

Failure Analysis of Aircraft Aluminum Alloy Structures in Coastal Environments

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Un cas de corrosion intergranulaire sur aluminium provoqué l’environnement marin aux îles Fidji

Abstract

The failure of aluminum alloy stringer on the tour airplane servicing in the coastal environment of the Fiji Islands were analyzed. Through the analysis of surface topographies and failure characteristics and the consideration of service environment, the evolvement of failure process and the failure mechanisms were analyzed. Findings showed that ultraviolet radiation, temperature, high-humidity and salt spray caused the aging failure of structure coating and then pitting corrosion occurred in the oxide film on aluminum alloy. With the ongoing corrosion along the grain boundary, intergranular corrosion appeared. When the intergranular corrosion continued developing to the adjacent layers, denudation occurred. The volume expansion effect of corrosion products caused the stress concentration on the tip of corroded area and resulted in the initiation of cracks.

Pour en savoir plus : http://www.scientific.net/AMR.430-432.1509

Phénomènes de fretting-fatigue d’un conducteur électrique

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 Les conducteurs des lignes haute tension sont faits de Torons enveloppés en hélice en couches successives autour d’un fil / noyau central. La durée de vie de ces composants est souvent considérablement réduite par les vents qui génèrent des vibrations dans le voisinage des pinces de suspension et de dispositifs d’ancrage, des mouvements de faible amplitude relativement glissant entre les surfaces des fils individuels en contact les uns avec les autres. Ce phénomène provoque des dommages au composant appelé fretting-fatigue, qui est une cause majeure de rupture des fils des conducteurs et, dans des circonstances exceptionnelles, la corde entière. Le rôle de l’analyse de défaillance décrite ici est d’identifier la morphologie ainsi que la compréhension de la nature et les causes des phénomènes impliqués dans la défaillance d’un conducteur de type AAAC (alliage d’aluminium 6101), composé de 61 fils (quatre couches concentriques) appartenant une ligne à haute tension.

voir le document source (pdf en italien)  : http://www.gruppofrattura.it/pdf/ext/AIM/Anno%202007/Novembre-Dicembre/Fenomeni%20di%20fretting-atigue%20su%20un%20conduttore%20elettrico.pdf

 

 

Corrosion dans les matériels frigorifiques

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Illustration

L’application de la Directive Equipements Sous Pression imposera une ré-épreuve hydraulique décennale des installations firgorifiques. Afin de bénéficier d’une dérogation, une démarche a été entreprise par la Profession auprès de l’Administration. Dans ce but il est demandé à la Profession de démontrer la fiabilité et le maintien d’un haut niveau de sécurité des installations. la corrosion est un des éléments à prendre en compte.

En savoir plus : Corrosion dans les matériels frigorifiques

Mises en garde dans la mise en œuvre du test Kesternich

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Le test Kesternich est utilisé dans l’industrie pour qualifier les revêtements de protection contre la corrosion. Cet essai normalisé consiste à soumettre les pièces revêtues à plusieurs cycles d’exposition à une atmosphère corrosive constituée de dioxyde de soufre et de vapeur d’eau, et à surveiller l’apparition d’un faciès de corrosion du métal de base.

La comparaison d’essais réalisés par divers laboratoires a permis de constater des dispersions dans les résultats du test Kesternich. L’objet de cette synthèse est de sensibiliser les utilisateurs aux causes de dispersion liées à la mise en œuvre du test.

Plusieurs facteurs ont ainsi une influence significative : la superficie géométrique et l’état de surface des pièces, la réactivité et le niveau de passivité des pièces ou des plaques de compensation. En revanche, la durée d’ouverture de l’enceinte, la pression atmosphérique et la température du local, le volume de l’eau, etc. n’ont pas d’influence notable. Des règles et des recommandations de mise en œuvre sont données pour fiabiliser la réponse à l’essai.

En savoir plus : Mises en garde dans la mise en œuvre du test normalisé